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溶液热交换器

第 1 版 · 2026 年 10 月 16 日 · LiBr–水 · 最小温差记账 · 默认量级取杨燕燕(2013)设计点

溶液热交换器(SHX)位于发生器与吸收器之间,只在溶液回路里工作。贫液是出发生器的那一股——LiBr 浓度高、制冷剂贫乏(发生器页的 sgp),走热侧,从发生器流向吸收器;富液是出吸收器的那一股——LiBr 浓度低、制冷剂富足(发生器页的 sgr),走冷侧,从吸收器流向发生器。两股流逆流换热:富液进发生器前被预热,贫液进吸收器前被预冷。两侧进口状态都由相邻部件定死——贫液侧是发生器出口,富液侧是吸收器出口——本部件自己的进口没有自由度。

试算:给定最小温差,算传热量

给定最小温差 ΔTmin,两路各在本路算。富液路的出口温度用贫液进口定:T富,出=T贫,入−ΔTmin;贫液路的出口温度用富液进口定:T贫,出=T富,入+ΔTmin。每路的焓差乘本路流量,得两路换热量;小的那个,就是这台 SHX 的传热量 Qshx。焓一律由本站 LiBr–水计算库在服务器端计算(Patterson hsol)。

出口温度(℃)h入(kJ/kg)h出(kJ/kg)Δh(kJ/kg)换热量(kW)
富液路78.0088.67174.5885.9115.66
贫液路37.76185.28101.9783.3114.56

Qshx=14.56 kW——两路中较小的一路(贫液路)

两路换热量之差=1.10 kW(照实列出,不弥合、不平均)

富液路:Δh富=h(T富,出, ξ富)−h(T富,入, ξ富),Q富=ṁ富·Δh富。贫液路:Δh贫=h(T贫,入, ξ贫)−h(T贫,出, ξ贫),Q贫=ṁ贫·Δh贫。Qshx=min(Q富, Q贫),由数字定。溶液焓用本站计算库的 Patterson hsol,与发生器页同基准(纯水 0 ℃ 饱和液体 h=0)。输入超出 hsol 拟合辖区时只报辖区、不给数字——不外推。

1. 记账原则

给定最小温差,每路都算本路在该温差下的焓差,各乘本路流量,得两路换热量;小的那个,就是这台溶液热交换器的传热量:

  1. 每路出口由对侧进口温度定:T富,出=T贫,入−ΔTmin,T贫,出=T富,入+ΔTmin。
  2. 用 hsol 在本路浓度下查本路进出口焓。
  3. 作本路焓差:富液路 Δh富、贫液路 Δh贫。
  4. 各乘本路流量:Q富=ṁ富·Δh富,Q贫=ṁ贫·Δh贫。

Qshx=min(Q富, Q贫)

所以给定最小温差后,传热量不是这个模型里的独立未知量:两进口被发生器与吸收器定死,ΔTmin 把两出口都定住,两路焓差随之而定。两路换热量一般不相等——本例 14.56 与 15.66 kW,相差 1.10 kW——因为两出口是各在各路定下的,两股流的流量与焓–温斜率又都不同;这个差照实印出来,不弥合。

2. 公式与口径

T富,出=T贫,入−ΔTmin ; Q富=ṁ富 [ h(T富,出, ξ富) − h(T富,入, ξ富) ]

T贫,出=T富,入+ΔTmin ; Q贫=ṁ贫 [ h(T贫,入, ξ贫) − h(T贫,出, ξ贫) ]

3. 其他给定法,一句带过

效能给定法同样把换热量定死,只是换了个把手;只有 UA 给定与 ε-NTU 法才让换热量随工况浮动——因为在那里,给定的是硬件:面积与传热系数。

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