663 热泵-穿流型气扫式膜蒸馏装置模拟软件
结构
热泵-穿流型气扫式膜蒸馏装置的基本结构如下图（张芃悦）。
图中，压缩机、加热器、膨胀阀、冷却器构成热泵；热泵与穿流型气扫式膜蒸馏组件集成为膜蒸馏装置（穿流型气扫式膜蒸馏组件及装置的具体特点请参见第411篇；膜蒸馏组件中膜管的排列可顺排、叉排或其他适宜结构）。
装置运行时，热泵冷却器吸收出膜蒸馏组件的吹扫气中蕴含的热能，经热泵升温后通过加热器加热料液至适宜温度；较高温度的料液进入膜蒸馏组件并在膜管内流动，其中的水分汽化为水蒸气穿过疏水微孔膜管壁中的微孔到达膜管外，被流过的吹扫气（空气、氮气等）带走，出膜蒸馏组件的浓度升高的料液进入料液罐。
待浓缩料液可一次通过膜管即达到设定浓度，也可多次在料液罐、加热器、膜蒸馏组件内循环逐步达到所需浓度。
热泵与穿流型气扫式膜蒸馏组件可有多种集成型式，本篇流程较适于热敏料液。
软件方程
本篇软件中膜管采用顺排布置，吹扫气与膜管换热方程请参见第661篇。
软件界面
软件界面（V1版）如下图。
软件上部为16个输入参数，底部为9个输出参数，中间是计算按钮。
16个输入参数
1-膜管内直径，通常取0.0005~0.005m；
2-膜孔直径，通常取0.1~1.0um；
3-膜孔隙率，通常取0.3~0.9；
4-膜管长度，通常取0.2~1.0m；
5-膜管间距（垂直于空气流动方向的管中心间距），通常取0.005~0.02m；
6-吹扫气通道宽度，通常取0.04~0.4m；
7-膜管间距（沿空气流动方向的管中心间距），通常取0.005~0.02m；
8-吹扫气通道长度（沿吹扫气流动方向），通常取0.3~1.0m；
9-料液在膜管内流动速度，通常取0.05~1.5m/s；
10-料液进膜蒸馏组件温度，通常取20~60℃；
11-料液进膜蒸馏组件浓度，V1版软件料液为某果汁，通常取0~25Brix；
12-吹扫气（湿空气）在通道进口端流速，通常取0.1~1.0m/s；
13-吹扫气进通道温度，通常10~40℃；
14-吹扫气进通道相对湿度，通常取0.1~0.9；
15-热泵加热器中料液与热泵工质的传热温差，通常取4~10℃；
16-热泵冷却器中吹扫气与热泵工质的传热温差，通常取5~15℃。
9个输出参数
1-膜蒸馏组件的膜通量，g/(m2.s)；
2-膜蒸馏组件的热效率，无因次；
3-热泵制热量，W；
4-热泵制热系数，无因次；
5-装置浓缩速率（料液中水分排出速率），g/s；
6-装置节能倍率（相对于单效蒸发的节能倍数），无因次；
7-料液出膜蒸馏组件温度，℃；
8-吹扫气出膜蒸馏组件温度，℃；
9-吹扫气出膜蒸馏组件时含水蒸气的分压力，Pa。
软件应用方法
在输入参数框内输入合理数值，点击计算按钮即可。
通过调整输入参数值，可掌握各输入参数对装置性能和状态参数的影响规律，为装置设计和调控提供依据。