陸建軍，劉德潑

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蒸汽壓縮機(jī)的熱力計(jì)算軟件

陸建軍，劉德潑

（江蘇金通靈流體機(jī)械科技股份有限公司，江蘇 南通 226000）

為了提高離心式蒸汽壓縮機(jī)選型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率，提高市場(chǎng)響應(yīng)度和熱力換算的準(zhǔn)確性，在IAPWS-IF97標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，針對(duì)熱力過(guò)程的分段計(jì)算、迭代計(jì)算要求，開(kāi)發(fā)了模塊化、對(duì)話(huà)框式應(yīng)用程序，成功應(yīng)用于實(shí)際工程中，具有一定的實(shí)用性和準(zhǔn)確度。

IAPWS-IF97標(biāo)準(zhǔn)；VBA；蒸汽壓縮機(jī)；MVR

VACP軟件蒸汽壓縮機(jī)熱力計(jì)算軟件，是基于國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提供的1997年工業(yè)用計(jì)算模型（簡(jiǎn)稱(chēng)“IAPWS-IF97”）的基礎(chǔ)上，結(jié)合金通靈公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算庫(kù)文件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。VACP軟件蒸汽的熱力計(jì)算用Excel Visual Basic for Application（VBA for Excel）編制的水和水蒸汽熱力性質(zhì)計(jì)算軟件。

VBA是微軟開(kāi)發(fā)的一種應(yīng)用程式視覺(jué)化通用的自動(dòng)化（OLE）任務(wù)編程語(yǔ)言，主要用來(lái)擴(kuò)展Windows的應(yīng)用程序功能，特別是Microsoft Office軟件。VBA語(yǔ)音簡(jiǎn)單、開(kāi)發(fā)速度快，窗體制作的效率支持調(diào)用Windows底層API，可嵌入在office應(yīng)用軟件之中，與應(yīng)用軟件有很好的接口。程序死循環(huán)時(shí)可以終止應(yīng)用程序而不必關(guān)閉應(yīng)用軟件，可以即時(shí)進(jìn)行跟蹤調(diào)試，但程序的安全性低，密碼容易被破解，適用于企業(yè)管理的及工程技術(shù)開(kāi)發(fā)程序。

1 VACP軟件的功能

VACP軟件計(jì)算軟件的基本功能是計(jì)算水和水蒸汽的壓強(qiáng)、溫度、比容、比熵、比焓、定壓熱容、定容熱容、過(guò)熱焓、減溫水量、壓比、等熵效率、葉輪直徑、轉(zhuǎn)速軸功率等，同時(shí)以word格式直接輸出計(jì)算結(jié)果。該軟件具有計(jì)算速度快、計(jì)算精度高等優(yōu)點(diǎn)，其已經(jīng)成為公司蒸汽壓縮機(jī)產(chǎn)品熱力計(jì)算、設(shè)計(jì)選型、?；?jì)算軟件。VACP軟件登錄界面如圖1所示，采用密碼保護(hù)，有效保護(hù)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)。參數(shù)輸入界面如圖2所示，根據(jù)溫度數(shù)據(jù)，直接計(jì)算對(duì)應(yīng)溫度下對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力、密度、比容、焓、熵。根據(jù)蒸發(fā)量和對(duì)應(yīng)的密度，計(jì)算體積流量。

2 VACP軟件的適用范圍

VACP軟件的適用范圍具體為：IAPWS-IFC97公式把水和蒸汽分為2區(qū)、3區(qū)和4區(qū)3個(gè)區(qū)域，描繪了溫度（0 ℃<<393.946 ℃）；壓強(qiáng)（611.657×10-6MPa<<22.064 MPa）的范圍水和水蒸汽的性質(zhì)、狀態(tài)，極限參數(shù)對(duì)應(yīng)的界面如圖3所示。

圖1 登錄界面

圖2 選型參數(shù)輸入界面

3 VACP軟件在MVR系統(tǒng)的應(yīng)用

機(jī)械蒸汽再壓縮-MVR（Mechanical Vapor Re-compression），是指將蒸發(fā)（蒸餾等）過(guò)程的二次蒸汽(溫度低、壓力低)用壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，提高其溫度、壓力，重新作為熱源加熱需要被蒸發(fā)的物料，從而達(dá)到循環(huán)利用蒸汽的目的。MVR系統(tǒng)中核心部件是蒸汽壓縮機(jī)，針對(duì)MVR系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)的所輸送的氣體的為飽和和過(guò)熱水蒸汽的特征，VACP軟件僅對(duì)IAPWS-IFC97公式在2區(qū)采用吉布斯自由焓（，），在3區(qū)采用亥姆霍茲自由能（，），在4區(qū)（飽和線）采用飽和壓力（）公式，的氣體特性進(jìn)行計(jì)算。

圖3 選型參數(shù)輸入界面2

注：進(jìn)氣溫度0.01 ℃=273.16 K；飽和蒸汽壓力611.657×10-6MPa；出氣溫度373.945 812 ℃=647.095 812 K；飽和蒸汽壓力22.063 95×10 MPa。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)水蒸汽0.01～373.945 812 ℃的計(jì)算，驗(yàn)證了VACP軟件中水蒸汽熱力計(jì)算模塊子程序計(jì)算結(jié)果與IAPWS-IFC97標(biāo)準(zhǔn)的溫度誤差小于0.036 7 %，壓力誤差小于0.000 226 7 %，計(jì)算精度高。水蒸汽熱力計(jì)算模塊中包含了大量的循環(huán)和迭代運(yùn)算，由各子程序執(zhí)行，提高了運(yùn)算效率?；赩BA開(kāi)發(fā)的對(duì)話(huà)框式應(yīng)用程序操作簡(jiǎn)單，根據(jù)對(duì)話(huà)框提示輸入?yún)?shù)，直接計(jì)算出蒸汽壓縮機(jī)熱力計(jì)算所需的參數(shù)，轉(zhuǎn)入壓縮機(jī)參數(shù)計(jì)算模塊，操作界面簡(jiǎn)單。

［1］王培紅，賈俊穎，程懋華，等.水和水蒸汽熱力性質(zhì)IAPWS-IF97公式的通用計(jì)算模型［J］.動(dòng)力工程，2001，21（6）：1564-1567.

2095－6835（2018）21－0054－01

TH442

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.054

陸建軍（1969—），男，副總工程師，研究領(lǐng)域?yàn)殡x心壓縮機(jī)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)研發(fā)。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕