چکیده: در سال‌های اخیر، با رشد روزافزون مصرف گاز طبیعی در ایران، تعداد ایستگاه‌های تقلیل‌فشار افزایش چشمگیری داشته‌است. در شیرهای فشارشکن این ایستگاه‌ها، افت دﻣﺎی ناشی از اثر ژول- تامسون موجب هیدراته‌شدن‌گاز، یخ‌زدگی شیرآلات و انسداد مسیر انتقال می‌گردد. بدین سبب حدود 14000 دستگاه گرمکن حمام‌آب قبل از ورود گاز پرفشار به این شیرها، وظیفة پیش‌گرمایش آن را برعهده‌دارند. پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی این گرمکن‌ها، درصدد برقراری مصالحة بین بیشینگی کارآیی و کمینگی اتلاف و هزینة آنهاست. در این رساله، با مدل‌سازی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی گرمکن‌ها، سه تابع هدف شامل بازده‌حرارتی، عدد آنتروپی‌تولیدی و عدد هزینة تلف‌شده، تعریف و سپس مدل‌ریاضی مسأله در قالب دو سناریو پیشنهاد شده‌است. آنگاه حل مدل براساس یکی از تکنیک‌های الگوریتم فرا ابتکاری موسوم به الگوریتم ژنیتک چندهدفه با مرتب‌سازی نامغلوب، با استفادة از روش کمینه‌سازی آنتروپی تولیدی و بکارگیری هم‌زمان نرم‌افزارهای EES و MATLAB انجام گرفته و جبهة بهینة پارتوی هر یک از این سناریوها تعیین گردیده‌است. نتایج حاصل از پیاده‌سازی مدل که در قالب روابط، منحنی‌ها و گروه‌های بی‌بعد ارائه شده‌است، در مقایسه با نتایج یک نمونة واقعی، از عملکرد قابل قبول آن حکایت داشته و می‌تواند به عنوان مرجعی مناسب برای طراحی بهینة گرمکن‌های‌حمام‌آب مورد استفاده قرار گیرد. بر پایة نتایج حاصله، بهبود عملکرد این گرمکن‌ها تنها در محدودة معینی از بازده‌حرارتی، دارای توجیه فنی - اقتصادی بوده و هزینة کل‌سالانه و ظرفیت‌حرارتی مورد نیاز در بازة 10000 تا 100000 متر مکعب بر ساعت دبی‌حجمی گاز عبوری علاوه بر دبی‌حجمی به بازدةحرارتی هدف‌گذاری‌شده نیز وابسته است. این در حالی است که برای دبی‌های کمتر از کران پایین این بازه، به ازای هر یک درصد افزایش بازدةحرارتی، صرفه‌جویی حدود 10000 یورو در هزینة کل سالانه و 250 کیلو وات در ظرفیت مشعل را می‌توان انتظار داشت. در مقابل برای دبی‌های بالاتر از کران بالای این بازه، تأثیر دو پارامتر یاد شده در بهبود بازده‌حرارتی گرمکن‌های مورد نظر، تقریباً ناچیز است.