ساخت و بهره برداری ازیك سیستم سرمایش جذبی

دسته: مکانیک
بازدید: 26 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 5425 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 116

تئوری ماشین جذبی از مفهوم «افزایش نقطه جوش» (Boiling point increase)گرفته شده است زمانی كه یك مول از محلولی با یك لیتر آب مخلوط شود نقطه جوش در حدود افزایش می یابد آب خالص در شرایط استاندارد در می جوشد، اما وقتی كه چند مول از محلولی به آب افزوده شود نقطه جوش آن چند درجه زیاد خواهد شد این مطلب كه در دبیرستان آموزش داده شده برای چیلر جذبی مورد

قیمت فایل فقط 6,900 تومان

ساخت و بهره برداری ازیك سیستم سرمایش جذبی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                           صفحه

فصل اول- آشنایی

1-1- ماشین جذبی و كاربردهای آن........................................................................................... 2

2-1-1- مفاهیم و اصول...................................................................................................... 2

3-1-1- فرایندهای ترمودینامیكی در سیكل جذبی.............................................................. 6

4-1-1- فشارهای بالا و پایین ماشین................................................................................. 10

5-1-1- یك قرارداد ............................................................................................................ 10

6-1-1- كاربردها: ماشین جذبی در مقیاس تجارتی............................................................ 10

2-1- انواع ماشینهای جذبی و تفاوت های آنها............................................................................ 13

1-2-1- جفت مبرد- جاذب.................................................................................................. 13

2-2-1- روش های مختلف گرمایش................................................................................... 16

3-2-1- طبقه های ژنراتور.................................................................................................. 18

4-2-1- ماشین جذبی برای گرمایش و سرمایش .............................................................. 19

3-1- اهداف این تحقیق................................................................................................................. 21

1-3-1- ماشین جذبی درمقایسه با ماشین تراكمی.............................................................. 21

2-3-1- محلول آب- برومید لیتیم در مقایسه با امونیاك – آب.......................................... 22

3-3-1- سیستم هوا خنك در مقایسه با آب خنك................................................................ 23

4-3-1- استفاده مستقیم از گاز شهری در مقایسه با منابع دیگر نظیر بخار داغ و انرژی خورشیدی 24

5-3-1- ظرفیت دستگاه....................................................................................................... 25

4-1 -مراجع................................................................................................................................... 26

فصل دوم- ترمودینامیك سیكل

1-2- روش های مختلف خنك كن................................................................................................ 28

1-1-2- خنك كردن با آب................................................................................................... 28

2-1-2- خنك كردن با هوا................................................................................................... 28

عنوان                                                                                                                                           صفحه

3-1-2- خنك كردن تبخیری................................................................................................ 29

2-2- طرح مناسب بهمراه مدل فیزیكی و دیاگرام جریان............................................................. 30

3-2- پیش فرض ها و داده های ورودی..................................................................................... 36

4-2- خواص ترمودینامیكی و ترموفیزیكی نقاط.......................................................................... 41

5-2- ضریب عملكرد.................................................................................................................... 45

1-5-2- تعریف كلی ..................................................................................................................... 45

2-5-2- ضریب عملكرد ماشین جذبی ......................................................................................... 47

3-5-2- ضریب عملكرد اصلاح شده................................................................................... 50

6-2- مراجع.................................................................................................................................. 54

فصل سوم- بررسی اواپراتور

1-3- مقدمه.................................................................................................................................. 56

2-3- اواپراتور پاششی................................................................................................................ 57

3-3- روشی برای تخمین طول لوله در اواپراتور........................................................................ 58

1-3-3- انتقال حرارت......................................................................................................... 58

2-3-3- ضریب انتقال حرارت سمت مایع سرد شده.......................................................... 59

3-3-3- ضریب انتقال حرارت سمت مبرد........................................................................... 60

4-3- تبخیر لایه ای....................................................................................................................... 61

5-3- روش بررسی اواپراتور...................................................................................................... 61

6-3- روش محاسبات................................................................................................................... 62

1-6-3- آب خنك شونده .................................................................................................... 62

2-6-3- محاسبات داخل لوله............................................................................................... 63

3-6-3- محاسبات برای دیواره لوله.................................................................................... 65

4-6-3- محاسبات خارج لوله............................................................................................... 66

5-6-3- انتقال حرارت در اواپراتور.................................................................................... 67

6-6-3- ضریب انتقال حرارت كلی...................................................................................... 68

7-6-3- حل نهایی و محاسبه طول لوله............................................................................... 69

عنوان                                                                                                                                           صفحه

7-3- مراجع................................................................................................................................... 69

فصل چهارم – بررسی كندانسور

1-4- مقدمه.................................................................................................................................. 71

2-4- توضیح................................................................................................................................ 72

3-4- انتقال حرارت...................................................................................................................... 72

4-4- محدوده های تغییرات در شرایط محاسبه ......................................................................... 73

5-4- بیان پارامترها..................................................................................................................... 76

6-4- ناحیه خنك شدن فاز بخار ................................................................................................. 76

7-4- محاسبه ضریب انتقال حرارت سطح لوله با هوا................................................................. 77

8-4- تعاریف و معادلات برای ضریب انتقال حرارت كلی........................................................... 79

9-4- تقطیر لایه ای داخل لوله...................................................................................................... 80

10-4- افت فشار.......................................................................................................................... 82

11-4- چگونگی محاسبات............................................................................................................ 83

12-4- مراجع............................................................................................................................... 84

فصل پنجم- بررسی محفظه جاذب

1-5- مقدمه.................................................................................................................................. 86

2-5- كریستالیزاسیون.................................................................................................................. 86

3-5- مقایسه سه نوع جاذب از نظر كاركرد آنها در سیكل هوا- خنك جذبی............................. 88

1-3-5- توضیحات ضروری............................................................................................... 88

2-3-5- محاسبات مشابه برای هر سه سیكل..................................................................... 89

3-3-5- مدل EISA............................................................................................................ 91

4-3-5- محاسبات مدل EISA............................................................................................ 94

5-3-5- مدل KUROSAWA........................................................................................... 95

6-3-5- مدل تلفیقی.............................................................................................................. 99

4-5- طراحی جذب....................................................................................................................... 103

عنوان                                                                                                                                           صفحه

5-5- مراجع.................................................................................................................................. 104

فصل ششم- ژنراتور106

1-6- مقدمه.................................................................................................................................. 106

2-6- مدل فیزیكی ........................................................................................................................ 107

3-6- ضریب انتقال حرارت سمت آب- برومیلیتیم....................................................................... 108

4-6- آنالیز احتراق سوخت.......................................................................................................... 110

5-6- محاسبات احتراق سوخت.................................................................................................... 112

6-6- انتقال حرارت در سمت گاز................................................................................................ 113

1-6-6- انتقال حرارت جابجایی .......................................................................................... 114

2-6-6- انتقال حرارت تابش................................................................................................ 116

3-6-6- محاسبه سطح لوله................................................................................................. 120

7-6- مدلهای عملی............................................................................................................... 120

8-6- مراجع.................................................................................................................................. 125

نتیجه گیری كلی.......................................................................................................................... 126

فصل اول

آشنایی

1-1- ماشین جذبی و كاربردهای آن

در سال 1777 یعنی بیش از 200 سال پیش یك فرانسوی به نام «نایرن» (Nairne)تئوری تبرید جذبی را ارائه كرد. در سال 1860 اولین چیلر جذبی كه با آمونیاك و آب كار می كرد ساخته شد. در سال 1945 اولین چیلر جذبی به وسیله كمپانی «كریر» به فروش رسید. چیلر جذبی سرگذشتی طولانی دارد، اما در دنیا چندان نام آور نیست. شاید درك این مطلب كه ماشینی بتواند با استفاده از بخار آب یا سوختن سوخت آب سرد تولید كند كمی مشكل باشد! [1] اما هم اكنون در دنیا به دلیل استفاده از منابع جدید انرژی (گاز، نور خورشید و …) استفاده ناچیز انرژی برق و عدم استفاده از مبردهای مخرب لایه ازن به این ماشین توجه خاصی شده است.

1-1-1- مفاهیم و اصول (1)

تئوری ماشین جذبی از مفهوم «افزایش نقطه جوش»
 (Boiling point increase)گرفته شده است. زمانی كه یك مول از محلولی با یك لیتر آب مخلوط شود نقطه جوش در حدود   افزایش می یابد. آب خالص در شرایط استاندارد در  می جوشد، اما وقتی كه چند مول از محلولی به آب افزوده شود نقطه جوش آن چند درجه زیاد خواهد شد. این مطلب كه در دبیرستان آموزش داده شده برای چیلر جذبی مورد استفاده قرار گرفته است.

 تولید آب سردشده: زمانی كه یك خشك كننده (desiccant) در محفظه خالی از هوا وجود دارد، بخار آب موجود در محفظه به وسیله آن جذب خواهد شد. فشار این محفظه ممكن است تقریبا در حد خلاء با دمایی حدود  باشد چرا كه مقدار بخار آب بسیار كم است. (شكل 1-1)

شكل(1-1)

 اگر این محفظه به محفظه دیگری كه حاوی آب خالص است و از راه یك شیر متصل شود، فشار محفظه جدید باید در حدود 0.1 بار مطلق (Absolute bar) و دمای آن در حدود  باشد. میان آب خالص و مایع خشك كننده اختلاف فشار بخار بسیار زیادی وجود دارد. زمانی كه شیر باز شود بخار آب موجود در آب كه محفظه خود را پركرده است، باید به محفظه خشك كننده برود. در این زمان این مقدار زیاد بخار آب، فرایند كاهش فشار زیادی را با حركت به محفظه خشك كننده می گذارند و مقداری از آب هم بخار خواهد شد و خود را خنك خواهد كرد.  (شكل 2-1)

شكل(2-1)

اگر لوله های آب سرد در محفظه آب خالص نصب شوند، آب در لوله ها سرد یا خنك می شود و این آب خنك می تواند برای تهویه مطبوع با فرایند سرد كردن مورد استفاده قرار گیرد.

تغلیظ دوباره: (Reconcentration) هنگامی كه بخار آب اضافی كه توسط مایع خشك كننده جذب می شود فرایند جذب شدن را آهسته كرده یا متوقف می سازد, فرایند سرد كردن هم پایان می پذیرد. سپس مایع خشك كننده اشباع با گرمایش توسط بخار یا سوختن گاز دوباره تغلیظ می شود. (شكل 3-1)

شكل (3-1)

بنابراین مبرد جذب شده به وسیله چنین حرارتی بخار می شود، در حالی كه مایع خشك كننده دوباره غلیظ خواهد شد. بخار آب در محفظه خشك كن به وسیله آب خنك كن، سرد می شود و دوباره به صورت مایع در می آید. (شكل 4-1)

شكل (4-1)

به هر حال خشك كننده به صورت جامد به آسانی به محفظه دیگر منتقل نمی‌شود و به این علت از یك خشك كننده یا جاذب (Absorbent) مایع برای چیلرهای جذبی واقعی استفاده می شود.

2-1-1- فرایندهای ترمودینامیكی درسیكل تبرید جذبی (3)

معمولی ترین فرایندهای ترمودینامیكی كه در تبرید جذبی و سیستم های صنعتی جذبی اتفاق می افتند، در اینجا تشریح می شوند. این فرایندها: مخلوط شدن آدیاباتیك و غیر آدیاباتیك دو جریان گرمایش  وسرمایش شامل تقطیر و تبخیر و فرایند خفگی هستند.

مخلوط شدن آدیاباتیك دو جریان: شكل (5-1) مخلوط شدن را نشان می دهد كه دو جریان دوتایی با غلظت و انتالپی مختلف در یك فرایند جریان دائم مخلوط می شوند. تعیین حالت جریان خروجی از محفظه مستلزم برقراری تعادل جرم و انرژی در حجم معیاری است كه توسط محفظه اختلاط تعریف می شود.

شكل (5-1): فرایند مخلوط شدن جریان دائم و آدیاباتیك

تعادل انرژی: (1-1)                                                         

تعادل جرم: (2-1)                                                                    

و تعادل جرم برای یك جزء: (3-1)                                      

با حذف  از معادله های (1-1) و (2-1):  

معادله (4-1) خط مستقیمی را روی نمودار h-x تعریف می كند، همانطور كه در شكل(5-1) نشان داده شده است، حالت 3 باید روی این خط قرار داشته باشد. می‌توان نشان داد كه:

(5-1)                                                                                   

(6-1)                                                                         

می توان از نمودار h-x برای حل مسائل مخلوط شدن استفاده كرد. اما این روش هنگامی كه حالت نهایی در ناحیه مخلوط قرار داشته باشد كمی پیچیده است.

 - مخلوط شدن دو جریان با انتقال حرارت: این نوع فرایند كاملا متداول است و در محفظه جاذب ماشین تبرید جذبی اتفاق می افتد. در این حالت كه در شكل (6-1) نمایش داده شده تعادل انرژی تبدیل می‌شود به:

(7-1)                                                                      

و معادله های تعادل جرم همان معادله های مخلوط شدن آدیاباتیك هستند:

(8-1)                                                                                   

(9-1)                                                                          

شكل (6-1) مخلوط شدن دائم دو جریان با انتقال حرارت

معادله برای غلظت  همان معادله (5-1) است در حالی كه معادله آنتالپی  به صورت زیردر می آید:

(10-1)                                                                 

معادله (10-1) با معادله (6-1) تنها در جمله آخر تفاوت دارد. نمایش این مطلب را روی نمودار h-x در شكل (6-1) می بینید. نقطه ‘3 بیانگر حالتی است كه در مخلوط شدن آدیاباتیك اتفاق می افتد. نقطه 3 در فاصله مستقیم  زیرنقطه ‘3 قرار دارد. چرا كه  و گرما دفع شده است. اگر گرما افزوده شود نقطه 3 بالاتر از نقطه ‘3 قرار خواهد گرفت (ژنراتور ماشین جذبی)

شكل (7-1): فرایند خفگی برای مخلوط مایع دوتایی تحت شرایط جریان دائم

- فرایندهای گرمایش و سرمایش: تبخیر و تقطیر تنها در سیكل جذبی اتفاق می افتد و به سادگی قابل بررسی ترمودینامیكی هستند. لذا از توضیح در این باره خودداری می‌شود.

 - فرایند خفگی: فرایند خفگی در بیشتر سیكل های تبرید روی می دهد. یك شیر خفانشی به طور شماتیك در شكل (7-1) نمایش داده شده است. با اینكه تبخیر در فرایند خفگی صورت می گیرد و دمای مخلوط تغییر می كند، تعادل انرژی  را نتیجه می دهد و غلظت ثابت می ماند x₂=x₁ نقاط حالت (1) و (2) روی نمودار h-x متشابه اند. اما باید یادآوری شود كه حالت (1) در فشار P₁ و حالت (2) در فشار P₂ هستند. خط  توسط سعی و خطا و با استفاده از حركت دادن یك خط راست و خط ایجاد تعادل رسم شده است. دمای  عموما كمتر از است و نسبت جزیی مایع و بخار توسط نسبت تصویرهای اجزای خط  تعیین خواهد شد

قیمت فایل فقط 6,900 تومان

برچسب ها : ساخت و بهره برداری ازیك سیستم سرمایش جذبی , طرح توجیهی ساخت و بهره برداری ازیك سیستم سرمایش جذبی , دانلود ساخت و بهره برداری ازیك سیستم سرمایش جذبی , مکانیک , تئوری ماشین جذبی , مقایسه سه نوع جاذب از نظر كاركرد آنها در سیكل هوا خنك جذبی , افزایش نقطه جوش , تقطیر لایه ای داخل لوله , ناحیه خنك شدن فاز بخار , محدوده های تغییرات در شرایط محاسبه , بیان پارامترها