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Rohrspiegel

Fragestellung:

Wie kann ich den Bauraum in einem Rohrbündelwärmetauscher optimal ausnutzen? Wie kann ich herausfinden, ob viele Rohre mit geringem Durchmesser oder weniger Rohre mit größerem Durchmesser besser sind? Mit welchem Rohrspiegel erziele ich das optimale Ergebnis?

Projektziel:

Entwickeln eines mathematischen Optimierungs-Algorithmus, der die Wärmeübertragungsfläche in einem Rohrbündel-Wärmetauscher unter Berücksichtigung von fertigungstechnischen Randbedingungen maximiert.

Kunde:

Projektleiter, Wärmetauscher-Hersteller

Problembeschreibung unseres Kunden:

Bei der Konstruktion eines Rohrbündel-Wärmetauscher stellen sich immer ähnliche Fragen. Eine zentrale Frage lautet: Welcher Rohrdurchmesser ist optimal? Wie ordne ich die Rohre am besten an, um den maximalen Effekt zu erzielen?

Lösung:

Unser Kunde wollte eine dauerhafte, generische Lösung für diese Frage. Er hat von uns deshalb einen mathematischen Optimierunsalgorithmus erhalten, mit dem er diese Frage in fünf Minuten beantworten kann.

Ausgangslage ist ein definierter Mantel, in den das Rohrbündel passen muss. Zudem muss er minimale Abstände, z.B. von der Wand, definieren. Er kann dann Rohre definieren, die für ihn in Frage kommen, z.B. 20×2 oder 10×1. Die Software erstellt ihm dann verschiedene Rohrspiegel und gibt ihm die Flächen aus. Selbstverständlich wird der Rohrspiegel auch grafisch mit allen relevanten Beschriftungen ausgegeben.

Mit diesem Ergebnis kann er in die wärmetechnische Auslegung gehen und z.B. die Kosten bewerten.

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