在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)制冷工程程序化設(shè)計(jì)

邱 林

（北京沃爾達(dá)能源科技有限公司 北京 100000）

早先的制冷工程設(shè)計(jì)，整體的計(jì)算工作非常復(fù)雜，在計(jì)算公式應(yīng)用時，需要多次查找熱圖表，工作不僅會浪費(fèi)大量時間，也容易出現(xiàn)差錯。當(dāng)下利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程語言設(shè)計(jì)就可以輕松實(shí)現(xiàn)制冷工程程序化設(shè)計(jì)，而制冷工程的設(shè)計(jì)程序是整個制冷工程設(shè)計(jì)的主體，它有效地利用VB編程語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)程序運(yùn)用A.C.Cleand的制冷劑熱力參數(shù)曲線擬合方程來編寫，使窗口操作以圖像化的形式更直觀地展現(xiàn)出來。

一、編程的思路和計(jì)算方法

（一）程序開發(fā)語言選擇

在程序開發(fā)時一般要用到計(jì)算機(jī)編程語言進(jìn)行專業(yè)工程的設(shè)計(jì)，主要有For-tran、Visual Basic、QBASIC等等，每種語言都各具特點(diǎn)，各有各的優(yōu)勢，比方說，Visual Basic的開發(fā)能力較強(qiáng)，能夠通過專業(yè)工程設(shè)計(jì)的具體要求快速地開發(fā)出一款專業(yè)性強(qiáng)、功能多的應(yīng)用軟件。而QBASIC作為一種最古老的高級編程語言，其自身因語法簡單，不受硬件控制等優(yōu)點(diǎn)深受新手們的喜愛，但是由于不具備有可視化的功能，因此在進(jìn)行某些軟件編程時會受到一定的限制。

（二）選擇熱力參數(shù)的計(jì)算方法

一般來說，公式法和數(shù)據(jù)庫法是計(jì)算機(jī)的熱力參數(shù)最常用的計(jì)算方法。

1.公式法的優(yōu)勢較多，工程體積小，不占用太大內(nèi)存且在運(yùn)算速度上非常快速，特別適合處理一些工業(yè)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究等數(shù)據(jù)，但是其自身也有缺點(diǎn)，在編程時經(jīng)常要把計(jì)算機(jī)的優(yōu)化和收斂性等問題考慮在內(nèi)。

2.數(shù)據(jù)庫法優(yōu)化了公式法的缺點(diǎn)，雖然自身的工程大，但是簡化了算法，不用擔(dān)心在編程設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出或收斂性等問題，使用起來比較便利。

二、實(shí)際制冷循環(huán)設(shè)計(jì)計(jì)算

1.從窗口輸入制冷劑、冷凝溫度、冷凝液體過冷溫度、制冷量等各種設(shè)計(jì)工況參數(shù)，可以直接選用或鍵盤輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2.計(jì)算機(jī)通過輸入的制冷劑和設(shè)計(jì)工況參數(shù)將其調(diào)入子程序，來計(jì)算熱力參數(shù)和高低壓級壓力比。比如工程上，國產(chǎn)氨壓縮機(jī)的臨界判斷值是8，而氟利昂壓縮機(jī)的臨界判斷值是10，假設(shè)超過了臨界判斷值，會彈出對話框：“制冷循環(huán)壓力比高于8（因?yàn)榉旱呐R界判斷值是10，流程會自動跳到雙級蒸氣壓縮模塊”，點(diǎn)擊“是”進(jìn)行雙級壓縮熱力模式計(jì)算，點(diǎn)擊“否”進(jìn)行單級壓縮熱力模式計(jì)算。當(dāng)壓力比低于臨界判斷值時，對話框會顯示建議采用單級蒸氣壓縮式循環(huán)，點(diǎn)擊“是”進(jìn)行單級壓縮熱力計(jì)算 ，點(diǎn)擊“否”進(jìn)行雙級壓縮熱力計(jì)算。

3.對于雙級蒸氣壓縮式設(shè)計(jì)計(jì)算，在窗口預(yù)留的圖片框內(nèi)計(jì)算機(jī)會先顯示雙級壓縮壓焓圖，然后調(diào)入雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)模塊的程序進(jìn)行計(jì)算，會顯示是否有必要進(jìn)行優(yōu)化，求最佳中間壓力的對話框，可以點(diǎn)擊“是”或者“否”進(jìn)行接下來的操作。點(diǎn)擊“是”，即有必要進(jìn)行優(yōu)化求最佳中間壓力，程序會調(diào)入子程序，進(jìn)行下一項(xiàng)流程。

④而單級蒸汽壓縮式設(shè)計(jì)計(jì)算，在窗口預(yù)留的圖片框內(nèi)計(jì)算機(jī)會先顯示單級壓縮壓焓圖，然后調(diào)入單級蒸汽壓縮式模塊的程序進(jìn)行計(jì)算操作，計(jì)算的結(jié)果也會在屏幕上顯示出來。

⑤點(diǎn)擊打印結(jié)果的按鈕會從打印機(jī)輸出結(jié)果，點(diǎn)擊重新計(jì)算按鈕，那么程序會被清屏并開始重新輸入計(jì)算。

三、應(yīng)用的實(shí)際案例

那么，在微機(jī)上如何進(jìn)行制冷工程程序化設(shè)計(jì)的實(shí)操？選取了一項(xiàng)應(yīng)用的實(shí)際案例來進(jìn)行實(shí)操，運(yùn)用上述的制冷工程程序化設(shè)計(jì)操作流程，下面的文字和數(shù)值均以由鍵盤輸入的人機(jī)對話內(nèi)容來展現(xiàn)：

制冷劑是：R717

請輸入蒸發(fā)溫度（攝氏度)？輸入-35

請輸入冷凝溫度 (攝氏度)？輸入35

請輸入吸氣過熱蒸氣溫度(攝氏度)？輸入-34

是否只需要熱力參數(shù)Y或N？輸入N

請輸入冷負(fù)荷Qo(千瓦)？輸入350

計(jì)算壓比Tau等于14.54331

注意單級壓比必須：R717小于8；R12，R22，R507小于10

請確定采用單級壓縮(輸入1)或雙級壓縮(輸入2)？輸入2

是否打印設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果Y或N？輸入N

計(jì)算結(jié)果

中間壓力Pz=2.3548241MPa

中間溫度Tz=-5.016381℃

高壓級壓縮機(jī)輸氣量Vph=640.4559m3/h

低壓級壓縮機(jī)輸氣量Vpl=1694.125m3/h

制冷系數(shù)Eps=2.830489

高壓級功率Nh*1.2=114.3097kW

低壓級功率Nl*1.2=106.2511kW

冷凝負(fù)荷Qk*1.2=595.5181kW

單位軸功率制冷量Ke=1.904237kW/kW

制冷劑是：R717 To=-35(攝氏度) Tk=35(攝氏度) Tv=-34(攝氏度)

蒸發(fā)壓力Po=9.304254E-02MPa

冷凝壓力Pk=1.353146MPa

飽和蒸氣比焓Hv=1413.585kJ/kg

飽和蒸氣比容Vo=1.217964m3/kg

過熱蒸氣比焓Hs=1415.697kJ/kg

過熱蒸氣比容Vs=1.223543m3/kg

四、結(jié)論

總而言之，選擇VisualBasic6.0語言作為程序開發(fā)語言，并使用A.C.Cleand的制冷劑熱力參數(shù)曲線擬合方程來對制冷工程設(shè)計(jì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和編寫。不僅實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上快速直觀地進(jìn)行制冷工程程序化設(shè)計(jì)，而且進(jìn)一步推進(jìn)了編程程序設(shè)計(jì)的發(fā)展。