تحلیل چیلرهای جذبی

چیلر های جذبی آمونیاکی
مزایای چیلر جذبی نسبت به چیلرتراکمی
شهریور ۲۳, ۱۳۹۸
چیلر
چیلر
مهر ۳, ۱۳۹۸

تحلیل چیلرهای جذبی

تحلیل چیلرهای جذبی

تحلیل چیلرهای جذبی

در تحلیل تحلیل چیلرهای جذبی  تبدیل انرژی به ویژه انرژی حرارتی و نسبت آن با حالت مواد، شاکله اصلی مباحث ترمودینامیکی است. از این رو موضوعات مرتبط با سرمایش و یا به عبارت دیگر کاهش گرما، بر پایه قواعد ترمودینامیک تحلیل می شوند. یک سیستم ترمودینامیکی شامل فضا و کمیت مشخصی از مواد در حجمی مشخص است که به وسیله سطوحی از فضای خارج تفکیک شده است. فضای خارج از این سیستم، محیط اطراف خوانده می شود. مرزهای اطراف ممکن است ثابت یا غیر ثابت، واقعی یا فرضی باشند. این سیستم را می توان حجم کنترل نامید.یک سیستم ممکن است از نظر جریان جرم باز یا بسته باشد. چنانچه نسبت به جریان جرم بسته باشد، می توان آن را جرم کنترل نامید.

سیستم بسته

منظور از سیستم بسته، سیستمی نیست که نسبت به محیط اطراف کاملا ایزوله بوده و جریان انرژی و کار از مرزهای آن عبور نکند. بلکه این سیستم می تواند تحت تاثیر عوامل خارجی انرژی باشد، اما با محیط اطراف تبادل جرم نداشته باشد. منظور از بسته بودن سیستم مربوط به سازوکار و چرخه عملکردی است. هر سیستم بسته ای می تواند در سیستم بسته دیگری جای گیرد و حتی جهان می تواند نسبت به کائنات به عنوان سیستم بسته ای فرض شود.

مثالی از یک حجم کنترل است که جریان انرژی از مرزهای آن (دیواره سیلندر) عبور می کند و موجب انبساط جرم و مقابله با نیروی (F) می شود. کاهش جریان حرارت موجب غلبه نیروی (F) و انقباض گاز می گردد. این سیستم نسبت به جریان جرم بسته است. در سیستم باز، انرژی و جرم بین محیط و سیستم عبور می کنند. سیستم ایزوله نیز سیستمی است که هیچ ارتباطی با محیط ندارد و جریان جرم یا انرژی از آن عبور نمی کند.

انرژی و انتروپی (Entropy)

انرژی و انتروپی (Entropy) دو مفهوم بنیادی تحلیل های ترمودینامیکی هستند و از این نظر می توان، ترمودینامیک را علم انرژی و انتروپی نیز نامید. زیرا قواعد اصلی ترمودینامیکی بر پایه این دو مفهوم ارائه شده اند. انرژی قابلیت و توانایی انجام کار است و فارغ از انواع آن، به طور کلی به دو شکل پتانسیل (Potential) و جنبشی (Kinetic) وجود داشته و ذخیره می شود، چنانچه انرژی گرمایی (Thermal) را انرژی داخلی (Internal) مواد و ناشی از نیروهای بین مولکولی و حرکت مولکول ها بدانیم، می توانیم انرژی پتانسیل را نیروی بین مولکولی مواد و انرژی جنبشی را سرعت حرکت مولکول ها تعریف کنیم. انرژی پتانسیل وابسته به موقعیت نیز هست و بنا به مباحث دینامیک کلاسیک می توان مقدار ارتفاع و به تبع آن شتاب جاذبه را متناسب با انرژی پتانسیل دانست. بنابراین مقدار انرژی پتانسیل از طریق رابطه زیر قابل محاسبه است:

  • PE = mgz
  • انرژی پتانسیل = PE
  • جرم= m
  • شتاب جاذبه= g
  •  ارتفاع از سطح افقی مبدا= z

همان گونه که اشاره شد انرژی جنبشی ناشی از سرعت مولکول ها است. بنابراین مقدار آن را می توان متناسب با سرعت، مطابق رابطه زیر تعیین نمود :

  • V سرعت
  • انرژی جنبشی = KE
  • جرم = m

چگونگی چیدمان اتم ها و ترکیب مولکولی، انرژی شیمیایی (Chemical) و نیروی نگهدارنده پروتون ها و نوترون ها،انرژی اتمی یا هسته ای (Nuclear) هستند.

سایر مفاهیم مورد استفاده در مباحث ترمودینامیک عبارتند از:

گرما (Q) مکانیسمی برای انتقال انرژی از مرزهای یک سیستم براساس اختلاف دما است و جهت آن به سمت دمای کمتر است. یعنی انتقال گرما از جسمی با دمای بیشتر به جسمی با دمای کمتر صورت می گیرد.

کار نیز مکانیسمی از انتقال انرژی از مرزهای یک سیستم بر اساس اختلاف فشار یا نیروهای مشابه است و جهت آن همواره به سمت شرایط کم فشار است.

کار مکانیکی (W) نیز ناشی از جا به جایی یا جذب انرژی توسط مکانیسمی مانند توربین، کمپرسور هوای فشرده یا موتور احتراق داخلی است.

جریان کار نیز حمل یا انتقال انرژی به یک سیستم از محیط خارج سیستم است.

جریان کار به ازای جرم برابر است با فشار در حجم مخصوص یا حجم جا به جا شده به ازای واحد جرم:

PW = جریان کار به ازای واحد جرم

مشخصه های ترمودینامیکی یک سیستم شامل دما (T) فشار (p)، حجم مخصوص (v) و چگالی (p) است. سایر مشخصات ترمودینامیکی عبارتند از،انتروپی (s) و انتالپی (h) و شکل انرژی از نظر پتانسیل و جنبشی و برخی از خواص ترکیبی، به عنوان مثال انتالپی متناسب است با انرژی داخلی به ازای وزن (u) به علاوه حاصل ضرب فشار در حجم مخصوص:

h=u+pv

حالت سیستم نیز مرتبط با مشخصه های قابل اندازه گیری ترمودینامیکی است که در غالب دستگاه های مختصاتی بر اساس مولفه های مختلف مانند، (فشار- دما)، (دما- انتروپی)، (فشار- انتالپی)، (فشار- حجم مخصوص) تحلیل می شود.

 

تعمیر و نگهداری چیلر تراکمی2

 

  • فرایند حاصل تغییرات حالت است که منجر به تغییر برخی مشخصات سیستم می شود.تعمیر و نگهداری چیلر تراکمی2
  • تعادل سیستم، میل سیستم برای متوازن شدن پس از یک فرایند یا تغییر حالت در یک سیستم است. در طول فرایند یا تغییر حالت، تعادلی وجود ندارد.
  • چرخه، حاصل چندین تغییر حالت متوالی یا فرایند است که سرانجام به حالت اولیه ختم میشود.
  • ماده خالص، ماده ای همگن با ترکیب شیمیایی تغییر ناپذیر است که می تواند در بیش از یک فاز وجود داشته باشد و در تمامی حالات ترکیب شیمیایی آن یکسان باقی بماند. آب مایع می تواند مخلوطی از مایع و بخار یا مخلوط مایع و یخ باشد و در عین حال ترکیب شیمیایی آن ثابت باقی بماند. در عین حال مخلوط هوای مایع و هوای گازی، ماده خالص محسوب نمی شود، زیرا ترکیب آن در دو حالت مایع و گاز متفاوت است.

تحلیل چیلرهای جذبی

 

  1. اگر مایع در دما و فشار اشباع باشد، مایع اشباع (Saturated Liquid) خوانده می شود.
  2. اگر دمای مایع کمتر از دمای اشباع در فشار معین باشد، مایع مادون سرد (Subcooled)

یا مایع متراکم شده (Compressed) نامیده می شود. مایع متراکم تحت فشار بیشتری از فشار اشباع در دمای معین است. چنانچه بخشی از ماده موجود مایع و بخشی دیگر بخار باشد، کیفیت بر اساس نسبت جرم بخار به جرم کل تعیین می شود. کیفیت ماده زمانی به آن اتلاق می شود که ماده در دما و فشار اشباع باشد.

اگر دمای بخار بیش از دمای اشباع آن باشد، آن را فوق داغ (Superheat) می نامیم و اگر دمای آن در دمای اشباع باشد آن را بخار اشباع می نامیم و گاهی از اصطلاح بخار اشباع خشک برای کیفیت صد درصد آن استفاده می شود. فشار و دمای فوق داغ مستقل از یکدیگرند و می توان دما را مستقل از فشار و ثابت بودن آن افزایش داد.گازها را می توان بخار فوق داغ دانست.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

تماس - بخش فروش