氧化铝蒸发过程是氧化铝生产中的高耗能过程,其能耗约占氧化铝生产能耗的40%～50%。为了便于分析和优化氧化铝蒸发流程中蒸汽消耗的分布,所以利用计算机对氧化铝蒸发过程进行仿真模拟,从而分析找出影响蒸发工艺流程的关键因素来指导生产和工艺流程的改进和实现流程的优化控制,对提高生产效率,达到节能降耗有重要的意义。在详细分析氧化铝生产蒸发工序流程的基础上对蒸发流程模拟系统进行了功能需求分析,运用UML建模工具对组成模拟系统运行框架的各个用例的静态结构和动态行为进行建模;给出了蒸发过程模拟系统的整体框架,并在物料和能量平衡的基础上对蒸发流程中各单元组件进行详细设计,给出了各单元组件的物料和能量平衡方程及端口的设计规定;考虑多效蒸发流程中各效内部单元模型基本相同的特点,在创建流程图时引入子流程图来管理单元模块及相关变量,从而简化流程图,提高求解效率;采用Lee-Rudd最优断裂流股法对流程图中的环路进行切割,寻找最佳收敛模块,并给出了系统主要类的详细设计;对系统的物性数据库和模拟结果数据库进行了设计,针对模拟运算中频繁访问数据库的问题,采用存储过程提高数据库访问效率和可维护性;最后在系统分析和设计的基础上,结合某有色冶炼企业试验中的氧化铝蒸发流程进行模拟验证,结果证明了该模拟仿真系统的工程实用性。采用软件组件化思想对系统进行设计,提高了蒸发模拟系统建模的可重用性和可扩展性。