سیکل تبرید تراکمی

[meisamrastegar]

ba salam.age kasi dar mored sycle tabrid etelati dare khaheshan gharar bedeh

fori . .... ... ............................

 

[hesam.m]

ba salam.age kasi dar mored sycle tabrid etelati dare khaheshan gharar bedeh

fori . .... ... ............................

تبريد تراکمی

آنچه امروزه به عنوان سيستم سرد کننده در صنايع ما به کار می رود سيستم تبريد تراکمی می باشد که اين سيستم تشکيل شده از قسمتهای مختلف .

1-4-1 اجزای سيستم

1. اواپراتور : سطح تبادل حرارتی لازم برای انتقال حرارت از فضا يا محصول را به مبرد (تبخير شونده) فراهم می نمايد .
2. لوله مکش : بخار کم فشار را از اواپراتور به مکش کمپرسور انتقال می دهد .
3. کمپرسور : بخار را از اواپراتور مکيده و دما و فشار آن را به حدی افزايش می دهد که بتواند با عمل تقطير معمولی تقطير شود .
4. لوله گاز داغ : يا تخليه که بخار پرفشار با دمای زياد را از خروجی کمپرسور به کندانسور می رساند .
5. کندانسور : سطح تبادل حرارتی لازم برای انتقال حرارت از بخار مبرد گرم به عامل تقطير را فراهم می نمايد .
6. مخزن ذخيره مايع : مايع تقطير شده را ذخيره و جريان ثابتی از مايع مورد نياز را به اواپراتور برقرار می کند .
7. لوله مايع مبرد : مايع مبرد را از مخزن ذخيره به کنترل کننده مايع مبرد می رساند .
8. کنترل کننده مايع مبرد : مقدار مناسبی از مبرد را به اواپراتور می رساند و فشار آن را کاهش می دهد که مايع بتواند در دمای پايين مورد نظر تبخير شود .

​

​

شكل ( 1 )اجزاي سيستم تراكمي​

​

1-4-2 تقسيم بندی سيستم

يک سيستم تبريد تراكمي بر اساس فشار مبرد به دو قسمت تقسيم می شود .
قسمت کم فشار ، که شامل کنترل کننده مبرد ، اواپراتور و لوله مکش بوده و فشار آنها برابر فشار تبخير مبرد در اواپراتور می باشد . اين فشار ، فشار قسمت کم فشار ، فشار اواپراتور ، فشار مکش يا فشار پشت ناميده می شود و می توان با نصب يک فشار سنج ترکيبی در محل مخصوص بر روی شير سرويس کمپرسور ، مقدار آن را حين کار اندازه گرفت . قسمت پر فشار سيستم شامل کمپرسور ، لوله تخليه يا لوله گاز داغ ، کندانسور ، مخزن ذخيره مايع و لوله مايع بوده و فشار آنها برابر فشار تقطير مبرد در کندانسور می باشد . اين فشار فشار تقطير ، فشار رانش يا فشار هد ناميده می شود .
نقاط جدا کننده قسمت های پر فشار و کم فشار سيستم ، کنترل کننده مبرد که در آن فشار مبرد از فشار تقطير به فشار تبخير کاهش می يابد و سوپاپ های رانش کمپرسور که بخار پر فشار پس از تراکم از طريق آنها تخليه می شود هستند . بايد دقت نمود که سوپاپ های مکش و رانش کمپرسور با شير های سرويس مکش و رانش اشتباه نشوند . سوپاپ های مکش و رانش يک کمپرسور رفت و برگشتی وظيفه سوپاپ های ورودی و خروجی موتور اتومبيل را انجام می دهند و برای کار کمپرسور ضروری هستند در حالی که شير های سرويس ورودی و خروجی تا زمانی که کمپرسور در مدار قرار دارد کار مفيدی انجام نمی دهند و صرفا جهت تسهيل در امر تعميرات به کار می روند .

 

[hesam.m]

1
-4-3 سيکل تراكم تبخيري

هنگامی که ماده مبرد در سيستمی می چرخد از تعدادی تغيير حالت يا شرايط عبور می کند که هر يک را تحول می نامند . مبرد از يک حالت اوليه شروع می نمايد و پس از عبور از يک سری تحولات که سيکل ناميده می شود مجددا به حالت اوليه بر می گردد . يک سيکل تراکم ساده از چهار تحول زير تشکيل شده است . انبساط ، تبخير ، تراکم ، تقطير .

1-4-3-1 سيکل تراکم تبخيری ساده

نمونه ای از سيکل تراکمی تبخيری در شکل ( 2 ) نشان داده شده است . در اين سيکل مبرد مايع با دما و فشار زياد از مخزن به کنترل کننده ماده مبرد جريان می يابد و فشار آن پس از عبور از کنترل کننده به فشار اواپراتور تقليل می يابد . به اين ترتيب دمای اشباع مبرد ورودی به اواپراتور از دمای فضای سرد شونده کمتر می گردد .
مايع ورودی به اواپراتور ، با جذب حرارت نهان تبخير از فضای اواپراتور در فشار و دمای ثابت تبخير شده و در اثر مکش از طريق لوله مکش وارد کمپرسور می گردد .
بخار خروجی از اواپراتور ، اشباع بوده و فشار و دمای آن برابر فشار و دمای مايع تبخير شونده می باشد ولی در حين عبور از لوله مکش ( از اواپراتور تا کمپرسور ) با جذب حرارت از محيط سوپر هيت می شود .
هرچند درجه حرارت بخار در اثر سوپر هيت شدن در لوله مکش ، مقداری افزايش می يابد ولی فشار آن تغييری نمی نمايد و فشار بخار ورودی به کمپرسور برابر فشار تبخير می باشد .دما و فشار بخار در اثر تراکم در کمپرسور افزايش می يابد و بخار پر فشار و با دمای زياد از کمپرسور وارد لوله گاز داغ می شود و از طريق آن به کندانسور جريان می يابد .
بخار ورودی به کندانسور ، حرارت خود را به هوای نسبتا سردی که به وسيله فن روی کندانسور جريان دارد پس می دهد و درجه حرارت آن به دمای اشباع فشار جديد تقليل می يابد . و با از دست دادن حرارت بيشتر به مايع تبديل می شود . تا رسيدن مبرد به انتهای کندانسور ، بخار مبرد به مايع تبديل می شود و مايع حاصل در مخزن ذخيره مايع جمع شده و مجددا در سيستم جريان می يابد .

شكل ( 2 ) سيكل تراكم تبخيري​

 

[hesam.m]

1
-4-3-2 سيکل ايده آل تراکم تبخيري

در اين قسمت سيکل سرمايش ايده آلی را که در آن سيال عامل در طی سيکل تغيير فاز می دهد در نظر می گيريم که در شکل ( 3 ) نشان داده شده بخار اشباع کم فشار وارد کمپرسور شده و فرآيند آدياباتيک برگشت پذير 1 به 2 را طی می کند . در طی فرآيند فشار ثابت 2 به 3 در کندانسور حرارت دفع شده و سيال عامل به صورت مايع اشباع از کندانسور خارج می شود . فرآيند بعدی فرآيند خفگی آدياباتيک است و سپس با فرآيند تبخير سيال عامل در فشار ثابت يعنی فرآيند 4 به 1 در اواپراتور سيکل را تکميل می کند .

شكل ( 3 ) سيكل ايده آل تراكم تبخيري​

​

1-4-4 سيال عامل در سيستم های سرمايش تراکم تبخيری

تعداد سيال هاي عاملي كه در سيستم هاي سرمايش تراكم بخار به كار مي روند بسيار بيشتر از تعدادآنها در سيكل هاي قدرت بخاري هستند . در سيستم هاي ايجاد سرمايش اوليه ، آمونياك و دي اكسيد كربن از اهميت ويژه اي برخوردار بودند ، اما هر دو آنها بسيار سمي بوده و بنابر اين مواد خطرناكي هستند . امروزه هيدروكربنهاي هالوژنه با نامهاي تجاري فرئون و ژناترون از مبردهاي اصلي هستند . مثلا ، دي كلرو دي فلورمتان[1] را فرئون 12 و ژناترون 12 و يا سرماساز12 [2] مي گويند . اين گروه از مواد كه آنها را معمولا به عنوان كلروفلوركربنها[3] مي شناسيم ، در دماي محيط پايداري شيميايي خوبي دارند ، مخصوصا آن دسته از آنها كه فاقد اتمهاي هيدروژن هستند .
اين ويژگي براي يك سيال عامل مبرد از اهميت خاصي برخوردار است . البته اين ويژگي ، ضررهايي هم دارد و اگر بخشي از آن از دستگاه نشت كند ، ساليان درازي طول مي كشد تا به لايه هاي بالايي اتمسفر رسيده و در آنجا تجزيه شده و توليد كلرين كند كه ماده اي مخرب براي لايه محافظ اوزن است . بنابر اين بر همه ما واجب است كه سعي در جايگزيني مواد مورد استفاده فراگير ولي بسيار خطرناك كلروفلوركربن ، مخصوصا فرئون 11وفرئون 12 نماييم و جانشين هاي مناسب و قابل قبولي را پيدا كنيم . كلرفلوركربنهايي كه حاوي هيدروژن هستند[4]داراي عمر كوتاه تري در جو بوده و بنابر اين پيش از رسيدن به لايه استراتوسفر تجزيه شده و بي ضرر مي شوند . مناسب ترين سيال ها كه هيدرو فلور كربن[5]ناميده مي شوند ، اصلا اتم كلري ندارند .
در انتخاب سيال عامل دو نكته مهم وجود دارد كه عبارتند از دمايي كه در آن سرمايش را بايد ايجاد كرد و نوع وسيله به كار رفته . هنگامي كه سيال عامل در طي فرآيند انتقال حرارت ، تغيير فاز مي دهد ، فشار ماده مبرد در طي فرآيند گرمادهي و گرما گيري برابر فشار اشباع است . فشار كم به معني حجم مخصوص بالا بوده و در نتيجه ابعاد دستگاه بزرگتر خواهد شد . از طرفي فشار بالا ، سبب كوچك شدن دستگاه خواهد شد ولي بايد به گونه اي طراحي شود كه مقاومت لازم براي تحمل فشار بالا را داشته باشد . بخصوص كه فشارها بايد زير فشار بحراني باشند . در كاربردهايي كه به دماهاي فوق العاده كم نياز باشد از يك سيستم دو سيالي كه سيال ها به طور جداگانه كار مي كنند استفاده مي شود .
نوع كمپرسور مورد استفاده نيز اثر ويژه اي بر سرماسازي دارد . كمپرسورهاي رفت و آمدي براي حجم مخصوص هاي كم مناسب بوده و در نتيجه فشارهاي بالايي ايجاد مي كنند ، در حالي كه كمپرسورهاي گريز از مركز مناسب فشارهاي كم و حجم مخصوص بالا هستند . عدم استفاده از ماده مبرد غير سمي براي كاربردهاي خانگي حائز اهميت خاصي است . علاوه بر قابل قبول بودن از ديدگاه هاي محيط زيست ، عدم حل روغن كمپرسور ، قدرت دي الكتريك ، پايداري و ارزان بودن آن از ويژگي هاي ديگر اين ماده مبرد است . متاسفانه مبردها در هر صورت خاصيت خورندگي دارند . در طي فرآيندهاي تبخير و تقطير در يك دماي معين ، همه مبردها داراي ضريب عملكرد يكساني در سيكل ايده آل نيستند . البته ، مطلوب اين است كه از مبردي استفاده كنيم كه داراي بالاترين ضريب عملكرد باشد ، به شرط آنكه بقيه عوامل هم اين امكان را به ما بدهند . ]2[


[1] CCL2F2

[2] R-12

[3] CFC

[4] R-22

[5] HFC

 

[سمیه نوروزی]

http://mattlab.mihanblog.com/post/154

اميدوارم کمکتون کنه..

 

[hamedkhabbaz]

با سلام
از اطلاعاتي كه داديد متشكرم

 

[hamedkhabbaz]

با سلام
از اطلاعات شما در مورد سيكل تبريد متشكرم

 

[amir persian]

سلام دوستان
کسی از اساتید میتونه در مورد سیکا تبرید جذبی-آمونیاک اطلاعاتی بهم بده؟

با تشکر

 

[کهن دیار ترشیز]

سلام دوستان، اگه میخواین یه مقاله جامع (و چند قسمتی) در مورد انواع سیستم های تبرید بخونید، اینجا کلیک کنید.
لینک بالا مربوط به قسمت اول این مقاله هست. لینک های قسمت های دیگه هم در خود سایت (و قسمت اول) هست.