優化計算的數學模型
對于冷卻器和加熱器，優化計算分別以冷卻水的出口溫度和加熱蒸氣的溫度為決策變量，以冷卻器和加熱器的總費用為目標函數，以冷卻器和加熱器總費用最小為優化目標。
可以看出影響冷卻器和加熱器總費用的因素有：
(1)與換熱器的價格有關當換熱器價格較貴時，將使設備費增加；
(2)與冷卻水和加熱蒸氣的價格有關冷卻水和加熱蒸氣價格增加時，將使操作費增加；
(3)冷卻器和加熱器總傳熱系數較大時相當于減小了傳熱面積，將使設備費減少；
(4)當熱負荷增大時，將使設備費和操作費都增加，即總費用將隨之增加。
冷卻水是一種廉價的冷卻劑，水蒸氣是一種廉價的載熱體，因而水冷卻器和蒸氣加熱器是化工廠最常用的換熱設備之一。設計水冷卻器時，必須選擇適宜的冷卻水出口溫度即平均傳熱溫差，冷卻水的出口溫度直接關系到冷卻器的大小和冷卻水的消耗量；冷卻水的出日溫度高，可節省冷卻水的消耗量，但要增加冷卻器的冷卻面積；反之亦然。同樣，設計蒸氣加熱器時，必須選擇適宜的加熱蒸氣溫度即傳熱溫差，加熱蒸氣的溫度直接關系到加熱器的大小和加熱蒸氣的費用；加熱蒸氣的溫度高，可減少加熱器的傳熱面積，但要增加加熱蒸氣的費用；反之亦然。因此，冷卻水的出口溫度和加熱蒸氣的溫度即冷卻器和加熱器的傳熱溫差必然有個最經濟的數值，在這個條件下操作，冷卻器和加熱器的設備費用和操作費用之和即總費用最小。因此，研究加熱器和冷卻器的優化設計具有一定的意義。
油加熱器
