EBSILON®Professional Online Dokumentation
Binäre Mischungen bestehen aus einem Lösungsmittel und einem Kältemittel. Der Massenanteil des Kältemittels wird über denParameter XI vorgegeben.
Binäre Mischungen sind möglich in den Leitungstypen
In EBSILON sind die folgenden Bibliotheken für binären Mischungen verfügbar:
Die Bibliothek LibAmWa enthält Stoffwertfunktionen für Gemische aus Ammoniak und Wasser (mit Ammoniak als Kältemittel, XI ist der Ammoniakanteil).
Die Bibliothek LibWaLi enthält Stoffwertfunktionen für Gemische aus Wasser und Lithiumbromid (mit Wasser als Kältemittel, XI ist der Wasseranteil).
Die Bibliothek LibSecRef enthält Stoffwertfunktionen für Gemische aus einem Kühlmittel und Wasser. Jedes Kühlmittel/Wasser-Gemisch (siehe unten) ist dabei als eigenständige Unterbibliothek auswählbar.
Diese drei Bibliotheken sind von KCE-Thermofluidproperties übernommen.
Die Wasser / Lithiumbromid-Bibliothek LibWaLi weist diese Besonderheiten auf:
Bei zu geringem Wasseranteil kristallisiert das Salz Lithiumbromid aus (für diesen Bereich sind keine Werte in der Bibliothek vorhanden).
Wegen des extrem geringen Dampfdrucks von Lithiumbromid ist in der Gasphase kein Lithiumbromid mehr vorhanden, sondern nur noch reines Wasser.
Die LibWali-Bibliothek ist in den Bereichen nicht definiert, in denen festes LiBr auskristallisiert. Für praktische Anwendungen ist dieser Bereich in der Regel auch unerwünscht, jedoch werden im Laufe der Berechnung gelegentlich Zustände in diesem Bereich durchlaufen. Aus diesem Grunde wurde das Grenzverhalten verbessert. Insbesondere ergab sich dadurch eine Änderung bei der Funktion "Taupunktstemperatur". Da der Taupunkt für XI<1 immer außerhalb des Gültigkeitsbereichs liegt, da nach dem Verdampfen des letzten Wassertropfens das LiBr in fester Form übrig bleibt, wurde einfach die Siedetemperatur zurückgegeben. Jetzt liefert die Funktion jedoch den korrekten Wert: Sobald nämlich bei der Verdampfung sich festes LiBr abscheidet, steigt die Temperatur bei weiterer Wärmezufuhr nicht mehr weiter an, da der Wasseranteil in der flüssigen Phase jetzt konstant bleibt (wenn weiteres Wasser verdampft, scheidet sich auch entsprechend mehr festes LibR ab). Die Temperatur, bei der der letzte Wassertropfen verdampft, ist deshalb dieselbe wie die Temperatur, bei der sich die ersten LiBr-Kristalle abscheiden, und kann deshalb auch ohne Kenntnisse des 3-Phasen-Gebiets ermittelt werden.
Hinweis: Da die Taupunktemperatur auch bei der Messstelle (Bauteil 46) mit FTYP=35 ("Überhitzung") verwendet wird, muss stattdessen FTYP=34 ("Unterkühlung") mit dem entsprechenden negativen Wert für MEASM verwendet werden, wenn man die vorherigen Ergebnisse reproduzieren will.
Da bisher statt der Taupunktstemperatur einfach die Siedetemperatur zurückgegeben wurde, kommen beim Aufrufe dieser Funktion andere Werte heraus. Dies betrifft auch Messstellen vom Typ "Überhitzung". Um die vorherigen Ergebnisse zu reproduzieren, ist stattdessen "Unterkühlung" mit dem entsprechenden negativen Wert zu verwenden.
Die in der Bibliothek vorhandenen Gemische und die jeweiligen Gültigkeitsbereiche für Kühlmittelanteil und Temperatur sind in der folgenden Tabelle enthalten. Ebenfalls angegeben ist der Bereich der Gefrierpunkte (tf). Alle Stoffwertfunktionen stehen nur in der flüssigen Phase zur Verfügung.
|
Name der wässrigen Lösung |
ξmin |
ξmax |
tmin = tf,min |
tmax=tb,max |
tmax,[1,2] |
|
Ethylenglykol |
0 |
0.60 |
- 51.2 °C |
110.5 °C |
100 °C |
|
Propylenglykol |
0 |
0.60 |
- 50.0 °C |
109.1 °C |
100 °C |
|
Ethanol |
0 |
0.60 |
- 44.9 °C |
80.6 °C |
40 °C |
|
Methanol |
0 |
0.60 |
- 73.0 °C |
74.1 °C |
40 °C |
|
Glycerol |
0 |
0.67 |
- 46.5 °C |
111.8 °C |
40 °C |
|
Kaliumcarbonat |
0 |
0.40 |
- 37.5 °C |
108.8 °C |
40°C |
|
Calciumchlorid |
0 |
0.30 |
- 48.0 °C |
110.5 °C |
40 °C |
|
Magnesiumchlorid |
0 |
0.215 |
- 33.6 °C |
108.1 °C |
40 °C |
|
Natriumchlorid |
0 |
0.234 |
- 21.1 °C |
106.3 °C |
40 °C |
|
Kaliumacetat |
0 |
0.45 |
- 52.0 °C |
112.5 °C |
40 °C |
|
Kaliumformiat (KHCO2) |
0 |
0.48 |
- 50.0 °C |
- °C |
40 °C |
|
Lithiumchlorid |
0 |
0.24 |
- 62.9 °C |
111.5 °C |
40 °C |
|
Ammoniak |
0 |
0.30 |
- 84.1 °C |
27.5 °C |
30 °C |
Beim Leitungstyp "binäre Mischung" werden diesen Substanzen negative Werte für FBIN zugeordnet, um zu verdeutlichen, dass es in der Anwendung gewisse Einschränkungen gibt, da – im Gegensatz zu NH3/H2O und H2O/LiBr – keine Phasenübergänge behandelt werden können, wie sie beispielsweise im Kalina-Prozess erforderlich sind.
tf ist der Gefrierpunkt der Lösung (von XI (Masseanteil Kältemittel) abhängig).
tb ist die Siedetemperatur.
Es steht nur die flüssige Phase zur Verfügung.