دانلود دانلود مقاله در مورد سیکل تراکم بخار(سیکل تبرید)

دانلود مقاله در مورد سیکل تراکم بخار(سیکل تبرید)

فرمت فایل دانلودی: .zip
فرمت فایل اصلی: .doc
تعداد صفحات: 26
حجم فایل: 172 کیلوبایت
قیمت: 6000 تومان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 26 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏2
‏هدف :
‏آشنایی کامل با سیکل تراکم بخار(سیکل تبرید) ‏و انجام محاسبات مربوطه در رابطه با تغییرات ‏مقدار بار حرارتی تبخیر کننده‏ و الزامات ماده مبد‏.
‏تئوری‏:
‏سیکل ایده آل تبرید دقیقاً همانند سیکل ایده آل توانی است که هر یک از فرایند ها بر خلاف جهت فرایند سیکل توانی است.‏ اگر تمام سیکل در داخل شلجمی ناحیه ی دو فازی مایع-‏ ‏بخار ‏انجام شود ،‏ ‏سیکل حاصل ( مانند سیکل توانی مشابه) به صورت سیکل کارنو خواهد بود‏ و بنابراین هر دو فرایند فشار ثابت نیز هستند.‏
‏ حالت 3 در شکل( 32-11) نشان دهنده ی مایع اشباع در درجه حرارت تبخیر کننده می باشد. ‏این بدان معناست که فر‏ا‏یند انبساط ایزنتروپیک‏ 4-3 ‏در ناحیه‏‌ ‏ی دو فازی است و بیشتر آن را مایع تشکیل می‌دهد‏. در نتیجه مقدار کار خروجی این فرایند بسیار اندک می‌باشد به گونه ای که توجیهی برای افزودن توربین به تجهیزات وجود ندارد. بنابراین توربین را با یک وسیله ی اختناق دهنده جایگزین می‌کنند.‏ معمولاً این وسیله یک شیر یا یک لوله ی طویل با قطر کم است که در آن سیال فعال از فشار ‏ ‏بالا تا فشار پائین اختناق می‌یابد.‏ ‏با اعمال این تغییر،‏ مدل ایده آل ‏سیستم تبرید به صورت ‏شکل (33-11)‏ ‏نشان داده می‌شود.‏ ‏بخار اشباع در فشار پایین وارد کمپرسور می‌شود و در فرایند‏ ‏2-1 یک تراکم آدیاباتیک بازگشت‏ ‏پذیر را طی می‌کند. سپس در فرایند 3-2 و فشار ثابت ، حرارت دفع می‌شود و سیال فعال به حالت مایع اشباع از چگالنده خارج خواهد شد. به دنبال آن فرایند اختناق آدیاباتیک 4-3 به وقوع می‌پیوندد و سپس سیال فعال در فشار ثابت طی فرایند 1-4 ‏تبخیر می‌شود و سیکل کامل می‌شود.‏ بسیار مناسب تر است که ‏کمپرسور فقط بخار را منتقل کند‏ ‏، نه مخلوط بخار- مایع را آن طور که در فرایند‏´‏ 2-‏´‏1 سیکل کارنو لازم است. ‏در واقعیت نیز انبساط مخلوط نشان داده شده در
‏2
‏هدف :
‏آشنایی کامل با سیکل تراکم بخار(سیکل تبرید) ‏و انجام محاسبات مربوطه در رابطه با تغییرات ‏مقدار بار حرارتی تبخیر کننده‏ و الزامات ماده مبد‏.
‏تئوری‏:
‏سیکل ایده آل تبرید دقیقاً همانند سیکل ایده آل توانی است که هر یک از فرایند ها بر خلاف جهت فرایند سیکل توانی است.‏ اگر تمام سیکل در داخل شلجمی ناحیه ی دو فازی مایع-‏ ‏بخار ‏انجام شود ،‏ ‏سیکل حاصل ( مانند سیکل توانی مشابه) به صورت سیکل کارنو خواهد بود‏ و بنابراین هر دو فرایند فشار ثابت نیز هستند.‏
‏ حالت 3 در شکل( 32-11) نشان دهنده ی مایع اشباع در درجه حرارت تبخیر کننده می باشد. ‏این بدان معناست که فر‏ا‏یند انبساط ایزنتروپیک‏ 4-3 ‏در ناحیه‏‌ ‏ی دو فازی است و بیشتر آن را مایع تشکیل می‌دهد‏. در نتیجه مقدار کار خروجی این فرایند بسیار اندک می‌باشد به گونه ای که توجیهی برای افزودن توربین به تجهیزات وجود ندارد. بنابراین توربین را با یک وسیله ی اختناق دهنده جایگزین می‌کنند.‏ معمولاً این وسیله یک شیر یا یک لوله ی طویل با قطر کم است که در آن سیال فعال از فشار ‏ ‏بالا تا فشار پائین اختناق می‌یابد.‏ ‏با اعمال این تغییر،‏ مدل ایده آل ‏سیستم تبرید به صورت ‏شکل (33-11)‏ ‏نشان داده می‌شود.‏ ‏بخار اشباع در فشار پایین وارد کمپرسور می‌شود و در فرایند‏ ‏2-1 یک تراکم آدیاباتیک بازگشت‏ ‏پذیر را طی می‌کند. سپس در فرایند 3-2 و فشار ثابت ، حرارت دفع می‌شود و سیال فعال به حالت مایع اشباع از چگالنده خارج خواهد شد. به دنبال آن فرایند اختناق آدیاباتیک 4-3 به وقوع می‌پیوندد و سپس سیال فعال در فشار ثابت طی فرایند 1-4 ‏تبخیر می‌شود و سیکل کامل می‌شود.‏ بسیار مناسب تر است که ‏کمپرسور فقط بخار را منتقل کند‏ ‏، نه مخلوط بخار- مایع را آن طور که در فرایند‏´‏ 2-‏´‏1 سیکل کارنو لازم است. ‏در واقعیت نیز انبساط مخلوط نشان داده شده در
‏2
‏حالت‏´‏ 1‏ با دبی معقول و باقی بودن تعادل بین مایع و بخار ناممکن است.‏کاربرد سیکل ذکر شده در برپایی یک سیستم تبرید است که هدف از آن ‏باقی نگه داشتن یک فضا در درجه حرارت پایین T1‏ ‏ ‏نسبت به درجه حرارت‏ ‏محیط T3‏ ‏می‌باشد.‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏بنابراین ضریب عملکردی برای تبرید به صورت روبرو تعریف شده:‏ ‏ ‏
‏در سیستم های تبرید تراکم بخار ، ‏نسبت به سیستم های توانی بخار از سیال های فعال ( مبرد ها ) ‏متنوع تری استفاده می‌شود. در سیستم های اولیه ی تبرید تراکم بخار ، آمونیاک و دی اکسید گوگرد از اهمیت فراوانی برخوردار بودند ولی هر دو بسیار سمی و خطرناک هستند. اکنون سال هاست که مبرد های اصلی ، هیدروکربن های هالوژنه هستند که با نام های تجاری فرئون و ژناترون شناخته می‌شوند. برای مثال دی کلرو دی فلورو متان ((CCl2F2 ‏به عنوان فرئون 12 و ژناترون 12 معروف هستند که مبرد‏ 12 یا‏ R-12‏ نامیده می‌شوند‏.این گروه مواد را ‏به عنوان کلروفلوئور و کربن ها یا CFC‏ می‌شناسند که از نظر شیمیایی در درجه حرارت محیط بسیار پایدار هستند ‏، به ویژه آنهایی که فاقد اتم هیدروژن می‌باشند. این مشخصه برای سیال فعال مبرد ضروری است.‏ در عین حال اگر گاز از یک دستگاه نشت و به آرامی در طی سالیان به سمت بالا و به درون استاتوفر نفوذ کند، وجود این مشخصه ی مشترک بسیار مخرب خواهد بود. این مواد در استاتوفر شکسته می‌شوند و ‏کلر آزاد آنان لایه ی اوزون محافظ استاتوفر را تخریب خواهد کرد. بنابراین حذف استفاده ی وسیع ‏ولی مخرب حیات CFC‏ ها به خصوص R-11‏ و R-12‏ اهمیت انکار ناپذیری برای ما دارد و باید به دنبال جایگزین های مناسب‏ و قابل قبول‏ برای آنان باشیم. CFC‏های حاوی هیدروژن (که غالباً HCFC‏ ها خوانده می‌شوند) از قبیل R-22‏ عمر کمتری دارند و بنابراین قبل از رسیدن به استاتوفر به عناصر غیر مخرب تجزیه خواهند شد. ‏بیشتر سیالات مطلوب که HFC‏ خوانده می‌شوند فاقد اتم های کلر هستند.
‏ در هنگام انتخاب سیال مبرد باید به دو نکته توجه کرد . اول درجه حرارتی که لازم است با سرمایش تثبیت شود و دوم نوع تجهیزاتی که استفاده خواهد شد. چون در طی فرایند انتقال حرارت ، مبرد تغییر فاز می‌یابد، فشار مبرد در حین فرایندهای ‏تغذیه‌ی حرارت و دفع‏ ‏حرارت ، فشار اشباع خواهد بود. کم بودن فشار مترادف با بزرگ بودن حجم ‏مخصوص است و این بدان معنی است که تجهیزات مربوطه باید بزرگ تر باشند.‏ ‏فشارهای زیاد به معنای تجهیزات کوچکتر است ولی باید این تجهیزات به نحوی طراحی شوند که در مقابل فشار زیاد مقاومت داشته باشند. در کاربردهایی که درجه حرارت فوق العاده‌کم باشد، می‌توان با ترکیب دو سیستم مجزا از سیستم دوگانه استفاده کرد.
‏ ‏ کمپرسور های مورد استفاده ، روی مبرد ها اثرات ویژه‌ای دارند. کمپرسورهای رفت و برگشتی مناسب‌ترین نوع برای حجم مخصوص پائین ( فشار زیاد ) هستند ولی کمپرسور‌های سانتریفیوژ بیشتر برای فشار پائین و حجم مخصوص زیاد مناسب می‌باشند.
‏3
‏ ‏ همچنین این نکته که مبردهای مورد استفاده در کاربردهای خانگی نبایستی سمی باشند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.‏از مشخصه های دیگر مبردها‏، می‌توان قابلیت اختلاط با روغن کمپرسور ، مقاومت دی‌الکتریک، ثبات ترکیب شیمیایی و ارزان بودن آن نام برد. در عین حال متاسفانه مبرد ها موجب خوردگی می‌شوند. در یک سیکل ایده‌آل و برای یک درجه حرارت معین در فر‏ایند های تبخیر و چگالش ، تمام م‏بردها دارای ضریب عملکرد یکسان نخواهند بود. ‏البته مطلوب است از مبردهایی استفاه گردد که در صورتی که سایر محدودیت ها اجازه دهند، دارای بزرگترین ضریب عملکرد باشد.
‏ ‏ ‏به دلیل افتهای ناشی از جریان سیال و نیز تبادل حرارت با محیط، سیکل تبرید حقیقی از سیکل ایده‌آل انحراف خواهد داشت.سیکل حقیقی می‌تواند به سیکل‏ شکل (34-11)‏ نزدیک شود.
‏
‏ احتمالاً بخار ورودی به کمپرسور به صورت مافوق‌گرم خواهد بود. ‏در طی فرایند تراکم، بازگشت ناپذیری ها و تبادل حرارت با محیط ( با توجه به درجه حرارت محیط و مبرد) ‏صورت خواهد گرفت. بنابراین در طی این فرایند، انتروپی ممکن است افزایش و یا کاهش یابد. ‏بازگشت ناپذیری ها و انتقال حرارت به مبرد ، موجب افزایش انتروپی می‌شود و انتقال حرارت از مبرد موجب کاهش انتروپی می‌گردد. ‏این احتمالات با دو خط چین‏ ‏2-1 و‏´‏2-1 نشان داده شده است.‏فشار مایع خروجی از چگالنده کمتر از فشار بخار ورودی به آن می‌باشد و درجه حرارت مبرد در چگالنده قدری بیشتر از درجه حرارت محیطی است که با آن تبادل حرارت می‌کند.معمولاً درجه حرارت مایع خروجی از چگالنده کمتر از درجه حرارت اشباع است و احتمال دارد که ‏مقدار آن در لوله های بین چگالنده و شیر انبساط افت بیشتری نیز داشته باشد. این یک مزیت است زیرا ذر اثر این انتقال حرارت ، مبرد با انتالپی کمتر وارد تبخیر کننده می‌شود ‏و می‌توان در تبخیر کننده مقدار حرارت بیشتری به مبرد انتقال داد.
‏ در حین جریان یافتن مبرد از از درون تبخیر کننده مقداری افت فشار رخ خواهد داد. امکان دارد مبرد در هنگام خروجی از تبخیر کننده مقداری ما‌فوق‌گرم باشد. همچنین در اثر انتقال حرارت از محیط به لوله ی بین تبخیر کننده و کمپرسور ، درجه حرارت مبرد می‌تواند افزایش یابد. این انتقال حرارت نشان دهنده‌ی یک نوع افت است زیرا در اثر افزایش حجم مخصوص سیال ورودی به کمپرسور ، کار کمپرسور نیز افزایش خواهد یافت.
‏
‏شرح دستگاه‏:
‏ ‏دستگاه آزمایش عبارت است از یک سیستم خنک کننده ( شبیه یخچال خانگی ) ‏که وسایل اندازه گیری و کنترل کننده های لازم به آن اضافه شده است. قسمت اصلی دستگاه یک سیکل تبرید (تراکم بخار ) می‌باشد که از یک کمپرسور ، دو مبدل حرارتی ( چگالنده و تبخیر کننده ) ‏که با هوا تبادل حرارتی دارند و یک لوله‌ی فشار شکن تشکیل شده است که در این سیکل بسته فریون 12
(R-12‏) جریان می‌یابد.

 

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.

دانلود تحقیق و پاورپوینت