كمك‌فنـرها (بررسي انواع و روش طراحي آنها)

فهرست مطالب
عنوان                                                                     صفحه

فصل اول- آشنايي
1-1- ماشين جذبي و كاربردهاي آن    2
2-1-1- مفاهيم و اصول    2
3-1-1- فرايندهاي ترموديناميكي در سيكل جذبي    6
4-1-1- فشارهاي بالا و پايين ماشين    10
5-1-1- يك قرارداد     10
6-1-1- كاربردها: ماشين جذبي در مقياس تجارتي    10
2-1- انواع ماشينهاي جذبي و تفاوت هاي آنها    13
1-2-1- جفت مبرد- جاذب    13
2-2-1- روش هاي مختلف گرمايش    16
3-2-1- طبقه هاي ژنراتور    18
4-2-1- ماشين جذبي براي گرمايش و سرمايش     19
3-1- اهداف اين تحقيق    21
1-3-1- ماشين جذبي درمقايسه با ماشين تراكمي    21
2-3-1- محلول آب- بروميد ليتيم در مقايسه با امونياك – آب    22
3-3-1- سيستم هوا خنك در مقايسه با آب خنك    23
4-3-1- استفاده مستقيم از گاز شهري در مقايسه با منابع ديگر نظير بخار داغ و انرژي خورشيدي    24
5-3-1- ظرفيت دستگاه    25
4-1 -مراجع    26
فصل دوم- ترموديناميك سيكل
1-2- روش هاي مختلف خنك كن    28
1-1-2- خنك كردن با آب    28
2-1-2- خنك كردن با هوا    28
 
عنوان                                                                     صفحه

3-1-2- خنك كردن تبخيري    29
2-2- طرح مناسب بهمراه مدل فيزيكي و دياگرام جريان    30
3-2- پيش فرض ها و داده هاي ورودي    36
4-2- خواص ترموديناميكي و ترموفيزيكي نقاط    41
5-2- ضريب عملكرد    45
1-5-2- تعريف كلي     45
2-5-2- ضريب عملكرد ماشين جذبي     47
3-5-2- ضريب عملكرد اصلاح شده    50
6-2- مراجع    54
فصل سوم- بررسي اواپراتور
1-3- مقدمه    56
2-3- اواپراتور پاششي    57
3-3- روشي براي تخمين طول لوله در اواپراتور    58
1-3-3- انتقال حرارت    58
2-3-3- ضريب انتقال حرارت سمت مايع سرد شده    59
3-3-3- ضريب انتقال حرارت سمت مبرد    60
4-3- تبخير لايه اي    61
5-3- روش بررسي اواپراتور    61
6-3- روش محاسبات    62
1-6-3- آب خنك شونده     62
2-6-3- محاسبات داخل لوله    63
3-6-3- محاسبات براي ديواره لوله    65
4-6-3- محاسبات خارج لوله    66
5-6-3- انتقال حرارت در اواپراتور    67
6-6-3- ضريب انتقال حرارت كلي    68
7-6-3- حل نهايي و محاسبه طول لوله    69
 
عنوان                                                                     صفحه

7-3- مراجع    69
فصل چهارم – بررسي كندانسور
1-4- مقدمه    71
2-4- توضيح    72
3-4- انتقال حرارت    72
4-4- محدوده هاي تغييرات در شرايط محاسبه     73
5-4- بيان پارامترها    76
6-4- ناحيه خنك شدن فاز بخار     76
7-4- محاسبه ضريب انتقال حرارت سطح لوله با هوا    77
8-4- تعاريف و معادلات براي ضريب انتقال حرارت كلي    79
9-4- تقطير لايه اي داخل لوله    80
10-4- افت فشار    82
11-4- چگونگي محاسبات    83
12-4- مراجع    84
فصل پنجم- بررسي محفظه جاذب
1-5- مقدمه    86
2-5- كريستاليزاسيون    86
3-5- مقايسه سه نوع جاذب از نظر كاركرد آنها در سيكل هوا- خنك جذبي    88
1-3-5- توضيحات ضروري    88
2-3-5- محاسبات مشابه براي هر سه سيكل    89
3-3-5- مدل EISA    91
4-3-5- محاسبات مدل EISA    94
5-3-5- مدل KUROSAWA    95
6-3-5- مدل تلفيقي    99
4-5- طراحي جذب    103
عنوان                                                                     صفحه

5-5- مراجع    104
فصل ششم- ژنراتور106
1-6- مقدمه    106
2-6- مدل فيزيكي     107
3-6- ضريب انتقال حرارت سمت آب- بروميليتيم    108
4-6- آناليز احتراق سوخت    110
5-6- محاسبات احتراق سوخت    112
6-6- انتقال حرارت در سمت گاز    113
1-6-6- انتقال حرارت جابجايي     114
2-6-6- انتقال حرارت تابش    116
3-6-6- محاسبه سطح لوله    120
7-6- مدلهاي عملي    120
8-6- مراجع    125
نتيجه گيري كلي    126


ماشين جذبي و كاربردهاي آن
در سال 1777 يعني بيش از 200 سال پيش يك فرانسوي به نام «نايرن» (Nairne)تئوري تبريد جذبي را ارائه كرد. در سال 1860 اولين چيلر جذبي كه با آمونياك و آب كار مي كرد ساخته شد. در سال 1945 اولين چيلر جذبي به وسيله كمپاني «كرير» به فروش رسيد. چيلر جذبي سرگذشتي طولاني دارد، اما در دنيا چندان نام آور نيست. شايد درك اين مطلب كه ماشيني بتواند با استفاده از بخار آب يا سوختن سوخت آب سرد توليد كند كمي مشكل باشد! [1] اما هم اكنون در دنيا به دليل استفاده از منابع جديد انرژي (گاز، نور خورشيد و …) استفاده ناچيز انرژي برق و عدم استفاده از مبردهاي مخرب لايه ازن به اين ماشين توجه خاصي شده است.
1-1-1- مفاهيم و اصول (1)
تئوري ماشين جذبي از مفهوم «افزايش نقطه جوش»
 (Boiling point increase)گرفته شده است. زماني كه يك مول از محلولي با يك ليتر آب مخلوط شود نقطه جوش در حدود    افزايش مي يابد. آب خالص در شرايط استاندارد در   مي جوشد، اما وقتي كه چند مول از محلولي به آب افزوده شود نقطه جوش آن چند درجه زياد خواهد شد. اين مطلب كه در دبيرستان آموزش داده شده براي چيلر جذبي مورد استفاده قرار گرفته است.
 توليد آب سردشده: زماني كه يك خشك كننده (desiccant) در محفظه خالي از هوا وجود دارد، بخار آب موجود در محفظه به وسيله آن جذب خواهد شد. فشار اين محفظه ممكن است تقريبا در حد خلاء با دمايي حدود   باشد چرا كه مقدار بخار آب بسيار كم است. (شكل 1-1)







شكل(1-1)
 اگر اين محفظه به محفظه ديگري كه حاوي آب خالص است و از راه يك شير متصل شود، فشار محفظه جديد بايد در حدود 0.1 بار مطلق (Absolute bar) و دماي آن در حدود   باشد. ميان آب خالص و مايع خشك كننده اختلاف فشار بخار بسيار زيادي وجود دارد. زماني كه شير باز شود بخار آب موجود در آب كه محفظه خود را پركرده است، بايد به محفظه خشك كننده برود. در اين زمان اين مقدار زياد بخار آب، فرايند كاهش فشار زيادي را با حركت به محفظه خشك كننده مي گذارند و مقداري از آب هم بخار خواهد شد و خود را خنك خواهد كرد.  (شكل 2-1)




شكل(2-1)
اگر لوله هاي آب سرد در محفظه آب خالص نصب شوند، آب در لوله ها سرد يا خنك مي شود و اين آب خنك مي تواند براي تهويه مطبوع با فرايند سرد كردن مورد استفاده قرار گيرد.
تغليظ دوباره: (Reconcentration) هنگامي كه بخار آب اضافي كه توسط مايع خشك كننده جذب مي شود فرايند جذب شدن را آهسته كرده يا متوقف مي سازد, فرايند سرد كردن هم پايان مي پذيرد. سپس مايع خشك كننده اشباع با گرمايش توسط بخار يا سوختن گاز دوباره تغليظ مي شود. (شكل 3-1)






شكل (3-1)
بنابراين مبرد جذب شده به وسيله چنين حرارتي بخار مي شود، در حالي كه مايع خشك كننده دوباره غليظ خواهد شد. بخار آب در محفظه خشك كن به وسيله آب خنك كن، سرد مي شود و دوباره به صورت مايع در مي آيد. (شكل 4-1)
شكل (4-1)
به هر حال خشك كننده به صورت جامد به آساني به محفظه ديگر منتقل نمي‌شود و به اين علت از يك خشك كننده يا جاذب (Absorbent) مايع براي چيلرهاي جذبي واقعي استفاده مي شود.
2-1-1- فرايندهاي ترموديناميكي درسيكل تبريد جذبي (3)
معمولي ترين فرايندهاي ترموديناميكي كه در تبريد جذبي و سيستم هاي صنعتي جذبي اتفاق مي افتند، در اينجا تشريح مي شوند. اين فرايندها: مخلوط شدن آدياباتيك و غير آدياباتيك دو جريان گرمايش  وسرمايش شامل تقطير و تبخير و فرايند خفگي هستند.
مخلوط شدن آدياباتيك دو جريان: شكل (5-1) مخلوط شدن را نشان مي دهد كه دو جريان دوتايي با غلظت و انتالپي مختلف در يك فرايند جريان دائم مخلوط مي شوند. تعيين حالت جريان خروجي از محفظه مستلزم برقراري تعادل جرم و انرژي در حجم معياري است كه توسط محفظه اختلاط تعريف مي شود.