تبريدو سيکل تراکمی بخار

ارزيابی فنی و اقتصادی انواع چيلر
ارزيابی فنی و اقتصادی انواع چيلر
دی ۱۳, ۱۳۹۷
اثر تبرید و ضریب عملكرد در چیلر تراکمی
اثر تبرید و ضریب عملكرد در چیلر تراکمی
دی ۱۹, ۱۳۹۷

تبريدو سيکل تراکمی بخار

تبريدو سيکل تراکمی بخار

تبريدو سيکل تراکمی بخار

به هر تحولي كه در آن حررات گرفته ميشود تبريد ميگويند. بنا بـر تعريفـی ديگـر بـه شاخه ای از علم كه در آن به كاهش و ثابت نگه داشـتن دمـای يـك مـاده يـا فـضا ، در دمـايی پايينتر از دماي محيط پرداخته ميشود تبريد اطلاق ميگردد. به بيان ديگر در تحـول تبريـد ، حرارت از جسم سرد شوندهای گرفته شده و به جسم ديگری كه دمـايی كمتـر از جـسم سـرد شونده دارد منتقل ميگردد. چون در اين تحول حرارت گرفته شده از جـسم سـرد شـونده بـه جسم ديگری منتقل ميگردد ، لذا در تحول تبريد هم گرمـايش و هـم سـرمايش وجـود دارد و فقط نحوه استفاده از سيستم، آنها را از يكديگر متمايز ميسازد.
شدت جذب حرارت از يك ماده يا فضا را، براي به وجود آوردن شرايط دمايی مورد نظر و ثابت نگهداشتن آن، بار برودتی، بار سرمايی، يا بــــار گرمايی مينــامند.
در تحولات برودتی ماده جذب كننده حرارت يا عامل سرمايی را مبـرد يـا مـاده سـرمازا مينامند. بسته به تاثيری كه حرارت جذب شده بر روي مبرد دارد، ميتوان تحولات برودتـی را به صورت محسوس و نهان طبقهبندي نمود. در صورتی كه جذب حرارت موجب افزايش دمـای سرد كننده شود، تحول برودتی را محسوس و چنانچه موجب تغيير حالت فيزيكی مبـرد شـود ذوب يا تبخير ) آن را نهان مينامند. در هر دو مورد بايستی دمای مبرد همواره از دمای فضا يا ماده سرد شونده كمتر باشد.

 

تاریخچه تبرید


در سالهای بسیار دور حتی ٢٥٠٠ سال قبل از میلاد مـسیح در ایـران ، هنـد و مـصر از طریق نگهداری آب در ظروف در هوای سرد در طول شب یخ تولید مـیكردنـد. تبخیـر آب در هوای سرد وخشك همراه با انتقال حرارت از طریق تشعشع در شبهای بدون ابر باعـث ایجـاد یخ میشود. این عمل حتی زمانی كه دمای محیط بالاتر از دمای یـخزدن آب باشـد نیـز انجـام میشود. در بعضی كتب مرجع اشاراتی به استفاده از یخ در ١٠٠٠ سـال قبـل از مـیلاد مـسیح وجود دارد. در هند شرقی در سده چهارم بعد از میلاد مسیح دریافتند كه از طریق حمل نمـك در آب میتوان مقدار كمی یخ به دست آورد. خنك كردن آب در كوزههای سـفالی بـه منظـور نوشیدن، معمولیترین نمونه استفاده از تبرید تبخیری میباشد. روشهای ذكر شده برای ایجاد یخ در ابعاد صنعتی مناسب نبودند. یخ طبیعی هم در بعضی مكانهای خاص در دسترس بود و عدم استفاده از مواد عایق كننده خوب استفاده از یخ را محدود به همان مناطق میكرد.
برای اولین بار توماس هریس و جانلانگ در سال ١٧٩٠ اولین سیستم تبرید مصنوعی را در انگلیس به ثبت رساندند. بعدها در سال ١٨٣٤ جاكوب پركینز یـك دسـتگاه تبریـد دسـتی اختراع نمود كه از  « اتر » به عنوان سیال عامل در آن استفاده شده بود.
در سال ١٨٥١ دكتر جان گوری كه یك پزشك بود در فلوریدا اولین دستگاه تبرید را در ایالات متحده به ثبت رساند. وی از این دستگاه برای تولیـد یـخ بـه منظـور پـایین آوردن تـب بیماران استفاده میكرد.
در استرالیا در سال ١٨٦٠ دكتر جیمز هریسون دستگاه تبریدی اختراع نمود كه سـیال عامل آن »اترسولفوریك« بود. در این دستگاه از ماشـین بخـار بـه عنـوان منبـع قـدرت بـرای چرخاندن كمپرسور استفاده شد. در همان سال اولین چیلر جذبی توسط یك فرانسوی بـه نـام »فرودیناندكار« ساخته شد و به عنوان اختراع ثبت گردید. در سال ١٩٢٧اولین یخچال جذبی اتوماتیك با نام تجاری الكترولوكس وارد بازار شد و اولین چیلر جذبی تجارتی در سال ١٩٤٥ به وسیله شركت كریر به فروش رسید. در تبلیغات یخچالهـای تبریـد جـذبی از ایـن عنـوان كـه »شعلهای كه ایجاد سرما میكند« استفاده شد. شاید در آن زمان درك این مطلب كه سـوختن ٦ سوخت یا بخار آب ایجاد سرما كند كمی مشكل بود اما هم اكنون سیستم تبرید جذبی بـدلیل كمی مصرف برق آن و عدم استفاده از مبردهای فریونی در ابعاد وسیعی استفاده میشود.
در زمان پیدایش صنعت تبرید، دستگاههای مورد نیاز حجـیم و گـران بـوده و رانـدمان زیادی نداشتند و میبایست فردی متخصص از آنها نگهداری مینمود. بـه همـین دلیـل تبریـد صرفًا به چند كاربرد بزرگ نظیر واحدهای تولید یخ ، بـسته بنـدی گوشـت و یخچالهـای بـزرگ محدود میشد ولی این صنعت در عرض چند دهه به سرعت رشد نموده و بـه صـورت امـروزی درآمده است. با پیشرفت روشهای تولید دقیق، امكان تولید تجهیزات كوچكتر با راندمان بیـشتر فراهم شد. این امر به همراه تهیه مبردهای بیخطر و اختـراع موتورهـای الكتریكـی بـا قـدرت كمتر، امكان ساخت واحدهای تبرید كوچـك را كـه امـروزه در كاربردهـای ینظیـر یخچالهـا و فریزرهای خـانگی، دسـتگاههای هواسـاز كوچـك و دسـتگاههای تجـاری مـورد اسـتفاده قـرار میگیرند را فراهم نمود به طوریكه هم اكنون كمتر خانه یا واحد تجاری را میتوان یافت كـه از یكی از انواع مختلف تبرید استفاده نكند.

 

كاربردهای تبرید


برای سهولت مطالعه صنعت تبرید میتوان كاربردهـای تبریـد را بـه شـش گـروه اصـلی تقسیم نمود :

  • تبرید خانگی : وسعت تبرید خانگی محدود میباشد و به طور عمده به یخچال و فریزرهای خانگی مربوط میشود ولی به دلیل كثرت استفاده بخش قابـل ملاحظـهای از تبریـد را شـامل میشود.
  • تبرید تجاری : تبرید تجاری به طراحی، ساخت، نصب و تعمیـر دسـتگاههای سـرد كننـده مورد استفاده در مغازهها، رستورانها، هتلها، موسسات تهیه و تولیـد مـواد غـذایی فاسـد شـدنی محدود میشود.
  • تبرید صنعتی : به دلیل مشخص نبودن حدود دقیق تبرید صنعتی و تجاری، اغلب آنها را با یكدیگر اشتباه میكنند. بـه طـور كلـی دسـتگاههای تبریـد صـنعتی از نظـر انـدازه بزرگتـر از دستگاههای تجاری میباشد و یك نفر تكنسین با تجربه از آنها نگهداری مینماید. از نمونه های معمول تبرید صنعتی، واحدهای یخسازی ،  بستهبندی مواد پروتیینـی بـزرگ ( گوشـت ، مـاهی ، مرغ ، غذاهای منجمد و … ) نوشابهسازی ، بستنیسازی ، واحدهای صنعتی نظیـر پالایـشگاههای روغن ، واحدهای شیمیایی، واحدهای لاستیكسازی و … میباشد.
  • تبرید حمل ونقل : قسمتی از كاربردهای این گروه را میتوان به عنـوان شـاخهای از تبریـد تجاری و قسمتی دیگر شاخهای از تبرید صنعتی در نظر گرفت. تبرید كشتیها در كـشتیهـای صیادی و مخازن حملونقل محصولات فاسد شدنی و تبرید حمل ونقل به تجهیزات تبرید مـورد استفاده در كامیونها برای حملونقل طولانی یا محلی و واگنهای راهآهن مربوط میشود.
  • تهویه مطبوع ساختمانها و تهویه صنعتی : به طوریكه از اسم تهویه مطبوع برمیآید این مقوله با شرایط هوا در نواحی یا فضاهای مورد نظر در ارتباط میباشد و نه تنها كنترل دما بلكه كنترل رطوبت و سرعت وزش هوا را نیز به همراه تصفیه و تمیز كردن آن شامل میشو.د چیلـر مورد بحث در این پروژه نیز در سیستمهای تهویه مورد استفاده قرار میگیرد و لـذا توضـیحات بیشتر در این زمینه مفید به نظر میرسد.
    كاربردهای تهویه مطبوع بر دو نوع خانگی و صنعتی میباشد. سیـستمهایی كـه وظیفـه عمده آنها مطبوع كردن هوا برای راحتی انسان اسـت تهویـه مطبـوع خـانگی نامیـده میـشود.
    نمونهای از این سیستمها را میتوان در منازل ، مدارس ، دفاتر ، مـساجد، هتلهـا ، سـوپر ماركتهـا ، ساختمانهای عمومی ، كارخانجات ، اتومبیلها ، اتوبوسها ، هواپیماها ، كشتیها و … مشاهده نمـود.
    از طرف دیگر هر نوع مطبوعسازی هوا كه هدف اصلی آن رفاه انـسانها نباشـد، تهویـه صـنعتی نامیده میشود. این الزامًا بدان معنی است كه سیستمهای تهویه صـنعتی بـا توجـه بـه وظیفـه اصلیشان نمیتوانند برای آسایش انسان بكار روند. كاربردهای تهویـه صـنعتی از نظـر تعـداد و تنوع نامحدود هستند، به بیان كلی، وظیفه سیستمهای تهویه مطبوع صنعتی عبارتند از :

١)كنترل میزان رطوبت مواد مرطوب
٢)كنترل شدت واكنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی
٣)محدود نمودن میزان تغییرات مواد ظریف از لحاظ انقباض و انبساط حرارتی
٤)فراهم نمودن هوای تمیز و تصفیه شده كه اغلب برای كار راحت و تولید محصولاتی با كیفیت بهتر ، لازم میباشد.

 

مبردها


به بیان كلی مبرد مادهای است كه با جذب حرارت از یك ماده به صورت عامل خنككن عمل مینماید. برای اینكه مبردی برای استفاده مناسب باشد بایستی دارای خـواص شـیمیایی، فیزیكی و ترمودینامیكی ویژهای باشد كه استفاده از آن را مطمئن و اقتصادی سازد. باید توجـه شود كه مبرد ایدهآل وجود ندارد و بـه دلیـل اخـتلاف فـاحش شـرایط و نیازهـای كاربردهـای مختلف، مبردی وجود ندارد كه بتواند برای همه كاربردها مناسـب باشـد. بنـابراین یـك مبـرد هنگامی ایدهآل خواهد بود كه بتواند شرایط و نیازهای یك كاربرد بخصوص را تامین نماید. لـذا در ادامه شرح مختصری از خواص مورد توجه در مبردها خواهد آمد و سـپس چنـد مبـرد كـه كاربرد گستردهای دارند جهت آشنایی بیشتر خواننده به اختصار معرفی خواهند گردید.

 

خواص مبردها


ایمنی : معمولا خواص ایمنی اولین ملاحظات در انتخاب یك مبرد بـوده و بـه همـین دلیـل بعضی از مواد علیرغم اینكه مبرد خوبی هستند كمتر مورد استفاده قرار میگیرند مهمترین این مبردها آمونیاك و بعضی از هیدروكربنهای خالص هستند.

اگر سیالی در حالت خاص و هنگامی كه با قـسمتی از هـوا مخلـوط مـیشـود، غیرقابـل اشتعال، غیرقابل انفجار، و غیر سمی باشد و با روغن روانكـاری و مـواد دیگـری كـه معمـو لا در ساختمان تجهیزات تبرید به كار میرود و با رطوبت موجود در سیستم تبرید واكنش نـامطلوبی نداشته باشد میتوان به عنوان مبردی مناسب مورد استفاده قرار گیرد. بعلاوه خواص مبرد باید چنان باشد كه در صورت نشت از سیستم، موجب آلودگی مواد غذایی و یا سایر مواد موجود در سردخانه نشود.

سمی بودن :سمی بودن یك عبارت نسبی بوده وتنها موقعی مفهوم مییابد كه میزان غلظت و زمان تماس لازم برای ایجاد اثرات زیانبار تعیین شده باشد. درجه سمی بودن مبردهای رایـج به وسیله آزمایشگاههایی تست شده است كه نتایج آن در جدول  ( ١-١ ) ارائه گردیده است.
مبردهای گروه یك خیلی سمی بوده و حتی در غلظتهای نسبتًا پایین و یا زمـان تمـاس كم موجب مرگ و یا آسیبهای جدی میشوند ولی میزان سـمی بـودن مبردهـای گـروه شـش خفیف بوده و صرفًا در غلظتهای بالا میتوانند اثرات زیان بار داشته باشند. به لحاظ اینكه اثرات ناشی از گروه اخیر بیشتر به دلیل كمبود اكـسیژن اسـت تـا مـضر بـودن خـود مبـرد، آنهـا را غیرسمی فرض میكنند. در حال حاضر آمونیاك تنها مبرد سمی است كه تا حد زیـادی مـورد استفاده قرار میگیرد ولی استفاده از آن به واحدهای بسته بندی، یخسازیها و سردخانههایی كه افراد مجربی در آنجا كار میكنند ، محدود میشود.

 

تبريدو سيکل تراکمی بخار

جدول 1- ميزان سمي بودن مبردها

 

قابليت اشتعال و انفجار : اکثر مبردهاي مورد استفاده در سيستم تبريد کلا غیر قابل اشـتعال و انفجار ميباشند. از موارد استثنا آمونيـاك و هيـدروكربنهاي خـالص هـستند. هنگـامي كـه آمونياك با نسبتهاي بخصوصي از هوا مخلوط گردد بـه ميـزان جزيـي قابـل اشـتعال و انفجـار ميگردد ولي با اخذ تدابير ویژه خطر استفاده از آمونياك به عنوان مبرد قابـل اغمـاض خواهـد بود.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Buttonتماس - بخش فروش