ساخت و بهره برداري ازيك سيستم سرمايش جذب
1-1- ماشين جذبي و كاربردهاي آن
در سال 1777 يعني بيش از 200 سال پيش يك فرانسوي به نام «نايرن» (Nairne)تئوري تبريد جذبي را ارائه كرد. در سال 1860 اولين چيلر جذبي كه با آمونياك و آب كار مي كرد ساخته شد. در سال 1945 اولين چيلر جذبي به وسيله كمپاني «كرير» به فروش رسيد. چيلر جذبي سرگذشتي طولاني دارد، اما در دنيا چندان نام آور نيست. شايد درك اين مطلب كه ماشيني بتواند با استفاده از بخار آب يا سوختن سوخت آب سرد توليد كند كمي مشكل باشد! [1] اما هم اكنون در دنيا به دليل استفاده از منابع جديد انرژي (گاز، نور خورشيد و …) استفاده ناچيز انرژي برق و عدم استفاده از مبردهاي مخرب لايه ازن به اين ماشين توجه خاصي شده است.
1-1-1- مفاهيم و اصول (1)
تئوري ماشين جذبي از مفهوم «افزايش نقطه جوش»
(Boiling point increase)گرفته شده است. زماني كه يك مول از محلولي با يك ليتر آب مخلوط شود نقطه جوش در حدود افزايش مي يابد. آب خالص در شرايط استاندارد در مي جوشد، اما وقتي كه چند مول از محلولي به آب افزوده شود نقطه جوش آن چند درجه زياد خواهد شد. اين مطلب كه در دبيرستان آموزش داده شده براي چيلر جذبي مورد استفاده قرار گرفته است.
توليد آب سردشده: زماني كه يك خشك كننده (desiccant) در محفظه خالي از هوا وجود دارد، بخار آب موجود در محفظه به وسيله آن جذب خواهد شد. فشار اين محفظه ممكن است تقريبا در حد خلاء با دمايي حدود باشد چرا كه مقدار بخار آب بسيار كم است. (شكل 1-1)
شكل(1-1)
اگر اين محفظه به محفظه ديگري كه حاوي آب خالص است و از راه يك شير متصل شود، فشار محفظه جديد بايد در حدود 0.1 بار مطلق (Absolute bar) و دماي آن در حدود باشد. ميان آب خالص و مايع خشك كننده اختلاف فشار بخار بسيار زيادي وجود دارد. زماني كه شير باز شود بخار آب موجود در آب كه محفظه خود را پركرده است، بايد به محفظه خشك كننده برود. در اين زمان اين مقدار زياد بخار آب، فرايند كاهش فشار زيادي را با حركت به محفظه خشك كننده مي گذارند و مقداري از آب هم بخار خواهد شد و خود را خنك خواهد كرد.
...
فصل دوم
ترموديناميك سيكل
1-2- روش هاي مختلف خنك كردن
بطور كلي سه روش براي خنك كردن اجزاي گرمازا در سيكل پايه جذبي ارائه شده است:
1-1-2- خنك كردن با آب
در اين روش بخار فوق اشباع در كندانسور از پوسته يك مبدل حرارتي مي گذرد تا بوسيله آب سرد داخل لوله به آب اشباع تبديل شود. همچنين آب سرد در محفظه جاذب از داخل لوله هايي مي گذرد تا گرماي ناشي از جذب شدن مبرد بوسيله بروميد ليتيم غليظ را بگيرد. اين آب سرد مورد نياز براي خنك كردن در يك برج خنك كن جداگانه توليد خواهد شد.
با توجه به اينكه هدف از طراحي ماشين جذبي با حداقل استفاده از منابع طبيعي از جمله آب بوده اين روش چندان مطلوب به نظر نمي رسد.
2-1-2- خنك كردن با هوا
به علت اينكه هوا ظرفيت حرارتي بسيار كمتري نسبت به آب دارد, نمي توان هوا را مانند آب از داخل لوله ها عبور داد تا عمل خنك كن صورت گيرد. در نتيجه در اين روش بخار فوق اشباع پس از خروج از ژنراتور وارد لوله هايي مي شود كه هوا توسط فن بر آن دميده مي شود تا به صورت مايع اشباع يا مادون سرد در آيد. كندانسور هوا- خنك از آن جهت كه پيش از اين در ماشين هاي تبريد مورد استفاده قرار گرفته اند از لحاظ طراحي روش حل مشخصي دارند كه بعدا به آن اشاره خواهد شد.
3-1-2- خنك كردن تبخيري(Evaporative - cooling)
هدف از اين روش خنك كردن كندانسور و جاذب بطور مستقيم و تبخيري است با اينكه اين شيوه اكنون مراحل اوليه خود را پشت سر مي گذارد [1] اما بخاطر مزايايي كه دارد بسيار مورد توجه قرار گرفته است. برتري هاي اين روش در برابر روش دفع حرارت با برج خنك كن شامل: بهاي ساخت كمتر، بهاي نصب كمتر ، عدم نياز به استفاده از اسيد براي پاك كردن سطوح انتقال حرارت به مدت طولاني و … همچنين دفع حرارت تبخيري در برابر خنك كردن خشك مزايايي را داراست:
1-خنك كردن خشك احتمال كريستاليزاسيون را افزايش مي دهد.
2-در خنك كن تبخيري دماي ژنراتور به علت دماي پايين دفع حرارت كمتر است.
اگر دما بيش از نقطه جوش آب باشد (كه در خنك كردن با هواي خشك هست) نياز به تكنولوژي بالاتري براي كاركرد مطمئن و به صرفه وجود خواهد داشت.
===========================
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول- آشنايي
1-1- ماشين جذبي و كاربردهاي آن................ 2
2-1-1- مفاهيم و اصول....................... 2
3-1-1- فرايندهاي ترموديناميكي در سيكل جذبي. 6
4-1-1- فشارهاي بالا و پايين ماشين........... 10
5-1-1- يك قرارداد ......................... 10
6-1-1- كاربردها: ماشين جذبي در مقياس تجارتي 10
2-1- انواع ماشينهاي جذبي و تفاوت هاي آنها..... 13
1-2-1- جفت مبرد- جاذب...................... 13
2-2-1- روش هاي مختلف گرمايش................ 16
3-2-1- طبقه هاي ژنراتور.................... 18
4-2-1- ماشين جذبي براي گرمايش و سرمايش .... 19
3-1- اهداف اين تحقيق.......................... 21
1-3-1- ماشين جذبي درمقايسه با ماشين تراكمي. 21
2-3-1- محلول آب- بروميد ليتيم در مقايسه با امونياك – آب.............................................. 22
3-3-1- سيستم هوا خنك در مقايسه با آب خنك... 23
4-3-1- استفاده مستقيم از گاز شهري در مقايسه با منابع ديگر نظير بخار داغ و انرژي خورشيدي......................... 24
5-3-1- ظرفيت دستگاه........................ 25
4-1 -مراجع.................................... 26
فصل دوم- ترموديناميك سيكل
1-2- روش هاي مختلف خنك كن..................... 28
1-1-2- خنك كردن با آب...................... 28
2-1-2- خنك كردن با هوا..................... 28
3-1-2- خنك كردن تبخيري..................... 29
2-2- طرح مناسب بهمراه مدل فيزيكي و دياگرام جريان 30
3-2- پيش فرض ها و داده هاي ورودي.............. 36
4-2- خواص ترموديناميكي و ترموفيزيكي نقاط...... 41
5-2- ضريب عملكرد.............................. 45
1-5-2- تعريف كلي ............................. 45
2-5-2- ضريب عملكرد ماشين جذبي ................ 47
3-5-2- ضريب عملكرد اصلاح شده................ 50
6-2- مراجع.................................... 54
فصل سوم- بررسي اواپراتور
1-3- مقدمه.................................... 56
2-3- اواپراتور پاششي.......................... 57
3-3- روشي براي تخمين طول لوله در اواپراتور.... 58
1-3-3- انتقال حرارت........................ 58
2-3-3- ضريب انتقال حرارت سمت مايع سرد شده.. 59
3-3-3- ضريب انتقال حرارت سمت مبرد.......... 60
4-3- تبخير لايه اي............................. 61
5-3- روش بررسي 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 براي ديواره لوله............ 65
4-6-3- محاسبات خارج لوله................... 66
5-6-3- انتقال حرارت در اواپراتور........... 67
6-6-3- ضريب انتقال حرارت كلي............... 68
7-6-3- حل نهايي و محاسبه طول لوله.......... 69
7-3- مراجع.................................... 69
فصل چهارم – بررسي كندانسور
1-4- مقدمه.................................... 71
2-4- توضيح.................................... 72
3-4- انتقال حرارت............................. 72
4-4- محدوده هاي تغييرات در شرايط محاسبه ...... 73
5-4- بيان پارامترها........................... 76
6-4- ناحيه خنك شدن فاز بخار .................. 76
7-4- محاسبه ضريب انتقال حرارت سطح لوله با هوا. 77
8-4- تعاريف و معادلات براي ضريب انتقال حرارت كلي 79
9-4- تقطير لايه اي داخل لوله................... 80
10-4- افت فشار................................ 82
11-4- چگونگي محاسبات.......................... 83
12-4- مراجع................................... 84
فصل پنجم- بررسي محفظه جاذب
1-5- مقدمه.................................... 86
2-5- كريستاليزاسيون........................... 86
3-5- مقايسه سه نوع جاذب از نظر كاركرد آنها در سيكل هوا- خنك جذبي................ 88
1-3-5- توضيحات ضروري....................... 88
2-3-5- محاسبات مشابه براي هر سه سيكل....... 89
3-3-5- مدل EISA............................. 91
4-3-5- محاسبات مدل EISA..................... 94
5-3-5- مدل KUROSAWA........................ 95
6-3-5- مدل تلفيقي.......................... 99
4-5- طراحي جذب................................ 103
عنوان صفحه
5-5- مراجع.................................... 104
فصل ششم- ژنراتور106
1-6- مقدمه.................................... 106
2-6- مدل فيزيكي .............................. 107
3-6- ضريب انتقال حرارت سمت آب- بروميليتيم..... 108
4-6- آناليز احتراق سوخت....................... 110
5-6- محاسبات احتراق سوخت...................... 112
6-6- انتقال حرارت در سمت گاز.................. 113
1-6-6- انتقال حرارت جابجايي ............... 114
2-6-6- انتقال حرارت تابش................... 116
3-6-6- محاسبه سطح لوله..................... 120
7-6- مدلهاي عملي........................... 120
8-6- مراجع.................................... 125
نتيجه گيري كلي................................ 126
============================
