روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید

اثر تبرید و ضریب عملكرد در چیلر تراکمی
اثر تبرید و ضریب عملكرد در چیلر تراکمی
دی ۱۹, ۱۳۹۷
روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید
روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید
دی ۲۱, ۱۳۹۷

روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید

روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید


سیستم تبرید جذبی و ارتباط آن با سیستم تبرید تراكمی


روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید ، روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید سیستم تبرید جذبی سیستمی است كه به كمك حرارت و گرما كار میكند. این سیستم خیلی به سیستم تبرید تراكمی شباهت دارد ( در سیستم تراكمی از كمپرسور گریز از مركـز یـا رفت و برگشتی یا دوار اسـتفاده مـیشـود ). در هـر دو سیـستم، اواپراتـور و کندانـسور داریـم.
فرآیندی كه در اواپراتور و کندانسور در هر دو سیستم اتفاق میافتد در دو فشار متفاوت اسـت تا بتوان به تبرید در هر دو مورد دست یافت. تفاوت این دو سیستم در نحوه ایجاد این دو فشار برای تبخیر كننده و تقطیر كننده است. این دو سیستم در نحـوه چـرخش مبـرد نیـز متفـاوت هستند.

سیستم تبرید تراكمی

در سیستم تبرید تراكمی، مبرد در فشار پایین در اواپراتور تبخیر میشود و حرارت مورد نیاز برای تبخیر خود را از محیط اطراف مـیگیـرد. كمپرسـور بخـار خروجـی از اواپراتـور را در ورودی میگیرد و فشار آن را بالا میبرد و به سمت کندانسور هدایت میكند. در کندانسور بخار با فشار بالا تقطیر میشود و به مایع تبدیل میشود. در یك سیستم جذبی عملكـرد كمپرسـور بوسیله تركیبی از واحد جاذب ( ابزربر ) و مولد ( ژنراتور ) بخار جایگزین شده است. محلول كـه بـه عنوان جاذب، تمایل زیادی به حل مبرد در خود دارد توسط یك پمپ محلول بین مولد بخار و واحد جاذب حركت میكند. در واحد جاذب محلول رقیق، بخار مبرد را در خود حل میكنـد و باعث میشود فشار پایینی در اواپراتور حاكم باشد تا مبرد بتواند در فشار پایینتری تبخیر شود.

در مولد بخار محلول جاذب و مبرد حرارت داده میشوند تا مبرد محلـول در محلـول جـاذب و مبرد از آن جدا شود و به صورت بخار با فشار بالا به سمت کندانسور رود تا در آنجا تقطیر شود.
بنابراین عمل مكش در كمپرسور با عمل جذب در واحد جاذب جـایگزین شـده و پمـپ كاری مثل بالا بردن فشار مبرد در كمپرسور و مواد بخار تحویل آن بـه کندانـسور را بـه عهـده دارد. محلول جاذب، بخار مبرد فشار پایین را در سمت اواپراتور و واحد جاذب، به سـمت فـشار بالا یعنی کندانسور و مولد بخار میبرد. مایع مبرد در خروجی از تقطیر كننده به خاطر اختلاف فشار بین دو پوسته بالایی و پایینی به سمت تبخیر كننده جریان مییابد و بدین ترتیب چرخه حركتی مبرد در داخل سیستم تبرید جذبی تكمیل میگرد.
در شكل زیر دو روش تبدیل بخار فشار پایین به فشار بالا نشان داده شده است.

 

سیکل تبرید جذبی

 

در سیستم تبرید تراكمی، بخار مبرد بوسیله كمپرسور مستقیما مبرد را از سـمت فـشار پایین ( اوپراتور )  به سمت فشار بالا (كندانسور) جریان مییافت ، در حالیكـه در سیـستم جـذبی بخار مبرد در واحد جاذب جذب میشود و محلول جاذب و مبرد بـه سـمت پوسـته فـشار بـالا ( كندانسور ـ مولد بخار )به كمك یك پمپ فرستاده میشود. مبرد محلول در جاذب بـه وسـیله گرمایی كه در مولد بخار میگیرد از محلول جدا میشود. در واقع به جای اینكه فـشار گـاز، بـا كمپرسور بالا ببریم آن را در یك ماده جاذب حل میكنیم و فشار محلول را با پمپ بالا میبریم و سپس با حرارت دادن مقدار را جدا میكنیم.

بنابراین ورودی انرژی برای این سیستم، انرژی گرمایی است كه در مولد بخار به محلـول داده میشود. این انرژی میتواند به صورت آب داغ، بخار یـا شـعله مـستقیم بجـای اسـتفاده از موتور الكتریكی یا موتور احتراق داخلی در سیستم تبرید تراكمی میباشد. در شكل زیر ، اجزای جایگزین كمپرسور ، و سیكلكاری نشان داده شده است.

سیکل تبرید جذبی

 

روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید- آب یك اثره :


برای درك بیشتر عملكرد كلی چرخه تبرید جذبی را به صورت زیر خلاصه میكنیم. خاصیت جذب بخار آب توسط محلول لیتیوم بروماید در دماهای معمولی وخروجی بخار
آب از آن در دماهای بالااساس كار چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید- آب اسـت. دو ظـرف طبـق شكل را در نظر بگیرید كه توسط یك لوله با هم ارتباط دارند.در یكی از دو ظـرف كـه آبزوربـر نامیده می شود، محلول لیتیوم برماید ودر دیگری كه اواپراتور نامیده می شود، آب وجود دارد. در داخل اوپراتور همچنین یك كویل كه در داخل ان آب سرد ساختمان عبور مـی كنـد، وجود دارد. اگر به وسیله پمپ خلاءفشار داخل دو ظرف ولوله ارتباط دهنده آنها كاهش پیدا كند ( در چیلرهای جذبی تا حدود یك صدم آتمسفر ) ، آب داخل اواپراتور شروع به تبخیر كرده می كنـد وبا گرفتن گرمای نهان خود از محیط، از جمله كویل وآب داخل آن، موجب سرد شدن آن مـی شود. بخار آب تولید شده در اواپراتور از طریق لوله ارتباطی بـه ابزوربـر رفتـه و جـذب محلـول  ليتيم برومايد مي شود. براي بالا بردن بازده فرايند هاي تبخير و جذب، طبق شكل از دو پمـپ به نام پمپ مبرد  و پمپ آبزوربر استفاده مي شود .

سیکل تبرید جذبی

 

با توجه به اينكه ليتيوم برمايد پيوسته با جذب آب رقيق شده و از قدرت جذب كننـدگي بخـار آب آن كم مي شود، و از طرفي مقدار آب موجود در اوپراتور پيوسته كاهش پيدا مي كند، براي تداوم كار چيلر لازم است آب جذب شده توسط ليتيوم برومايد ازآن جدا شده و به اوپراتـور بـرگشت داده شود. فرايند جداسازي آب از ليتيوم برومايد در ژنراتور چيلر كه در آن محلول رقيق ليتيوم برومايد بوسيله بخار ( يا آب داغ با شعله مستقيم حـرارت داده مـي شـود، انجـام مـي گيرد شكل ٢٤ )

 

سیکل تبرید جذبی

شکل ٢٤ طرح ساده از اجزاي چيلر جذبي ليتيوم برومايد آب ١ ]

 

ليتيوم برومايد غلیظ باقيمانده پس از عبور از يك مبادله كن حرارتي بـه ابزوربـر برگـشت داده مي شود .بخار آب توليد شده در ژنراتور با عبـور از يـك كندانـسور تقطيـر شـده و سـپس بـه اوپراتوربرگشت داده مي شود. مقدار بخار آب در گردش براي هر تن تبريد حدود ٨ كيلـو گـرم مي باشد.
مبادله كن حرارتي بين آبزوربر موجب مي شود كه محلول رقيق وسرد ليتيوم برومايد در مسير خود به سمت ژنراتور پيش گرم شود ومحلول غليظ و داغ ليتيوم برومايد در مسير برگشت خود به آبزوربر مقداري سرد شود. از آنجا که براي امکان جذب آب توسـط محلـول ليتيـوم برومايـد لازم است دماي آن باز كاهش پيدا كند، اين عمل با عبور آب سرد بر گشتي ازبرج خنك كن از داخل آبزوربر انجام مي شود. چيلرهاي جذبی به صورت دو استوانه اي ويك استوانه اي سـاخته مي شوند. در نوع دو استوانه اي، اوپراتور وآبزوربر كه داراي فشار بسيار پايين مي باشنددر يـك استوانه وژنراتور وكندانسور در استوانه ديگرقرار مي گيرند. در نوع يك اسـتوانه اي، اسـتوانه بـه طور داخلي به دو بخش تقسيم مي شود كه در يك نيمه آن اوپراتـور و آبزوربـر ديگـر ژنراتـور و كندانسور جا داده مي شوند.
در شکل ٢٥ یک نمونه چيلر جذبي نشان داده شده است. سيکل کاري ان در شکل ٢٦ نشان داده شده است. در پيوست نمونه هاي ديگري از چيلر هاي جذبي از سازندگان مختلف وسيکل کاري آنها نشان داده شده است.

 

سیکل تبرید جذبی

 

١ – لوله هاي کندانسور ٢ – لوله هاي ژنراتور ٣ – لوله هاي اواپراتور ٤ – محفظه لوله هاي ابزربر ٥ – افشانک هاي مبرد ٦ – پمپ مبرد ٧ – پمپ محلول ٨ – مبدل حرارتي ٩ – اواپراتور

خصوصيات جاذب و مبرد

جفتهاي جاذب و مبرد بايستي داراي خصوصيات زير باشند :

١ – دماي نقطه جوش مبرد بايد خيلي كمتر از دماي نقطه جوش جاذب باشد. در نتيجـه مولـد بخار فقط تا دماي نقطه جوش مبرد دماي محلول را بالا ميبرد كه فقط مبرد تبخير شود. ايـن اختلاف دماي نقاط جوش اين اطمينان را به ما ميدهد كـه تنهـا مبـرد اسـت كـه بـه سـمت کندانسور واواپراتور ميرود. جاذب هم بايد « تمايل جذب » شديدي  براي حل كردن مبرد در خود در فشار واحد جاذب داشـته باشـد. ايـن خاصـيت جـاذب باعـث ميشود ميزان كمتري جاذب در چرخه گـردش كنـد ميـزان كمتـري جـاذب نيـاز داريـم و همچنين اندازه و ابعاد مبدل حــرارتي هم كوچكتر ميشود.

٢ – محلول جاذب يا مبرد نبايد در محدوده كـاركرد دمـايي و فـشار چرخـه، كريـستاله شـوند ، كريستاله شدن باعث ميشود جلوي جريان محلول گرفته شود و منجر به از كار افتادن دستگاه تبريد جذبي ميشود.

روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید

شکل٢٦ سيکل کاري چيلر جذبي ١٢ ]

 

٣ – هم جاذب و هم مبرد بايد در محدوده فشار پايين و محدوده دمايي كـاركرد دسـتگاه داراي پايداري شيميايي ميباشند. ناپايداري شيميايي با توجه به كاركرد اين مـواد بـراي مـدتهـاي طولاني و شرايط نسبتًا سخت ميتواند باعث تشكيل مواد جامد، گاز و يا مواد خورنده نـامطلوب گردد.
از زوجهاي جاذب ـ مبرد شناخته شده كه شرايط ذكر شده را داشـته باشـند مـيتـوان بـه زوجهايي آمونياك ـ آب آمونياك مبرد و آب جاذب ) و آب ـ ليتيوم برومايد آب مبرد و ليتيوم برومايد جاذب ) اشاره كرد كه خيلي به شرايط فوق نزديك هستند. زوج آمونياك ـ آب با اينكـه اكثر شرايط را دارا ميباشد ولي جزء گازهاي سمي محسوب ميشود و به همين دليل اسـتفاده از آن به محيطهاي بسته محدود ميشود. همچنين آمونياك داراي نسبت فراريت كم ميباشـد لذا بايد از تجهيزاتي براي جداسازي جاذب استفاده كرد.
در مورد زوج آب ـ ليتيوم برومايد ميتوان گفت كه به علت نسبت فراريت بالا، پايداري و گرمايي نهان نسبتًا زياد آب و ايمني بالا و همچنين ضريب عملكرد چرخه بالا نسبت به چرخـه تبريد جذبي آمونياك ـ آب به طور وسيعي بـه كـار مـيرود. از آنجـا كـه در زوج آب ـ ليتيـوم برومايد، آب به عنوان مبرد ميباشد و همانطور كه ميدانيد آب در صفر درجـه سـانتيگراد يـخ ميزند. از اين زوج جاذب و مبرد براي دماهاي پايين نميتوان استفاده كرد و نميتوان آب سرد خروجي چيلر را به پايينتر از 7°رساند، ولي بـراي مـصارف تهويـه مطبـوع بـسيار مناسـب ميباشد و براي تبريد زير صفر از سيستمهاي آمونياك استفاده ميشود.
نكته ديگري كه در رابطه با زوج ليتيوم برومايـد ـ آب بايـد بـه آن اشـاره كـرد موضـوع كريستاله شدن محلول جاذب ميباشد. محلول جاذب در غلظت هـاي متوسـط و دمـاي پـايين ممكن است كريستاله شـود لـذا بايـد محلـول را از ايـن شـرايط دور نگهداشـت. مـسأله ديگـر خورندگي محلول جاذب باشد كه براي آن هم تمهيداتي انديشيده شـده اسـت كـه بعدا بيـان ميگردد.

1 Comment

  1. مجتبی گفت:

    بسیار عالی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Buttonتماس - بخش فروش