4.2　蒸汽雙效并聯吸收式制冷循環模型的建立

4.2.1　蒸汽型溴冷機參數

在建立模型之前，需要對溴冷機進出口參數有一定的了解，由于沒有關于溴冷機運行參數的相關文獻，本文采用的參數參考遠大空調蒸汽型溴冷機參數（表4-2），并結合一定的假設條件對系統進行建模。

4.2.2　假設條件

在建立模型之前，做如下假設：

（1）溴化鋰吸收式制冷系統處于穩定狀態，即系統各點狀態參數不隨時間變化。

（2）系統工質（包括溴化鋰溶液與制冷劑）在流動過程中，沒有流動損失。各部件無熱損；忽略各部件的熱容；忽略系統中的水泵功率。

（3）高壓發生器溫度比熱源溫度低20℃±5℃，其壓力由溫度決定；出口蒸汽溫度為加熱前后溫度的平均值；出口溶液處于飽和狀態。

（4）冷凝器溫度由冷卻水出口確定（高約5℃），其壓力由溫度決定；出口為x=0。（5）蒸發器溫度由冷凍水出口確定（低約3℃），其壓力由溫度決定；出口為x=1。（6）低壓發生器的工作壓力比冷凝器的工作壓力高0.03 k Pa；其溫度比高壓發生器出口蒸汽飽和溫度低約8℃；出口溶液處于飽和狀態。

（7）吸收器的工作壓力比蒸發器的工作壓力低0.03 k Pa；其溫度由冷卻水出口溫度確定；出口溶液處于飽和狀態。

4.2.3　模型的建立

過程模擬中選用針對電解質溶液的ELECNRTL性質方法，該性質方法采用的熱力學模型為電解質NTRL模型。電解質NRTL方程提供了一個熱力學常用的用于電解質系統水溶液的模型。

對于電解質溶液，實際上在溶液中不存在LiBr粒子，而是Li+及Br-，這就要求在輸入系統組分時對溶液中的反應有一個清晰的了解。可以通過Aspen Plus的Elec-Wizard電解質專家系統標識出LiBr水溶液中的電離反應。并取消在模擬的溫度范圍內不可能發生的幾個沉淀反應使系統正常計算。Aspen Plus會在Reactions Chemistry（反應化學）中定義這些反應，并且查找出不可能的和多余的反應。在Aspen Plus的Components組分列表中會生成LiBr溶液中可能存在的真實組分。［54］

由于在反應發生涉及溶液的溫度、壓力及濃度的變化及熱源的溫度變化，所以模型的建立相對復雜。高壓發生器模型見圖4-3，GS表示高溫熱源的放熱過程，QG為高溫熱源所提供的熱量。這個能量將用于為HG1，HG部件中的吸熱過程提供熱量。　HG1部件表示溶液從不飽和變為飽和狀態的過程（7H-5H），HG2及HG表示飽和溶液的升溫過程，對于HG組件，將分離產生4H點對應溫度的過熱蒸汽及其濃溶液。在實際中蒸汽溫度約為5H及4H溫度的平均值，為了得到這個值，將HG出口的蒸汽冷卻至這個溫度，其放出的熱量將用于加熱溶液，并增加HG2模塊用于接收這部分熱量。相似的模型也將用于低壓發生器。［58-61］

在吸收器中，溶液狀態從8-6-2，因此需要加入一個額外的換熱器來實現從狀態點8到6的過渡。吸收器模型見圖4-4。

在本模型中，稀溶液和濃溶液的流量分配由一個設計規定來控制，使在低壓發生器中高壓蒸汽釋放的熱量與稀溶液發生過程需要的熱量相等。系統流程整體模型表達見圖4-5。