پیوند ها
معرفي سيستم جديد تبريد بر پايه هيدراتهای گازی و مقايسه آن با سيستمهاي تبريد معمولي - word (..doc) - دانلود,مقاله,معرفي,سيستم,جديد,تبريد,بر,پايه,هيدراتهای,گازی,و,مقايسه,آن,با,سيستمهاي,تبريد,معمولي,دانلود
قسمتی از متن :
10
2
معرفي سيستم جديد تبريد بر پايه هيدراتهای گازی و مقايسه آن با سيستمهاي تبريد معمولي
سيدعلي آل ياسين دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شيمی دانشگاه اراک
، حميدرضا سنايي پور1، عليرضا فضلعلي استاديار مهندسی شيمی دانشگاه اراک
*
گروه مهندسي شيمي دانشکده فني و مهندسي دانشگاه اراک
seyedali_aleyasin1363@yahoo.com
چكيده
اين تحقيق مدلسازی مقدماتي در جهت معرفی سيستم تبريد بر پايه هيدراتهای گازی ارائه ميكند. اين سيستم يك سيكل بسته را تشكيل ميدهد كه كمابيش شبيه به سيكل تبريد بخار- فشار معمولي است. سيكل مورد نظر در اينجا توسط مبرد چند فازي عمل ميكند كه نوعاً مخلوطي از يك يا دو ماده هيدراتساز و آب است. مبرد براي تشكيل هيدرات در دمايي به اندازه 0C30 يا بيشتر، ترجيحاً تحت كمترين فشار، مورد نياز است. به نحوي كه حرارت آزاد شده طی فرايند تشكيل هيدرات گرمازا را ميتوان به طور موثري توسط سيال محيطي مانند هواي جوي، آب زيرزميني يا آب رودخانه خارج كرد. از اينرو دوغاب هيدراته بدست آمده فشارزدايي ميگردد تا در دماي پايين (5 تا 0C9) تفكيك شده و در نتيجه حرارت را از فضاي مورد تبريد جذب نمايد. به منظور تاييد امكان كاربرد شبيه سازی فوق در سيستم تبريد هيدراته، آناليز ترموديناميكي سيستم و شبيهسازي عملكرد آن انجام گرفته است. در اين تحقيق با بررسي نتايج مشاهده می گردد که اگر دماي تشكيل هيدرات و دماي تفكيك هيدرات به ترتيب 0C5/25 و 0C5/7 باشند، COP سيستم به عدد 0/8 نزديك مي گردد. اين حقيقت مشخص ميسازد كه سيستم تبريد هيدراتي ميتواند از سيستمهاي تبريد معمولي از لحاظ بهرهوري ترموديناميكي اولويت داشته باشد.
واژه های کليدی: هيدرات گازی- سيستم تبريد- پمپ حرارتی- راکتور تفکيک هيدرات
1- مقدمه
هدف اصلي اين تحقيق، مدلسازی سيستم تبريد (يا پمپ حرارتي) است كه در آن مخلوط گاز/ مايع تشكيل دهنده هيدرات به عنوان مبرد بكار ميرود. چنين انتظار ميرود كه مبرد در دماي 0C30 يا حتي بيشتر، تحت كمترين فشار هيدرات را شكل دهد به نحوي كه حرارت آزاد شده توسط ساختار هيدراتي را بتوان به صورت موثري از طريق سيال محيطي (مانند هوا، آب زيرزميني، آب رودخانه يا آب دريا) خارج كرد، در حاليكه هيدرات شكل گرفته در اين حالت بايد تحت فشار كمتري تفكيك شود، و از اينرو حرارت را در دماي كمتر، 5 تا 0C9، از فضاي تبريد جذب نمايد. چون سيستم مورد نظر از ساختار
10
2
گرمازا و تفکيک گرماگير هيدرات درحلقه مبرد بهره ميبرد، ازسيستمهاي بهرهوري/ ذخيرهسازي انرژي سرما بر مبناي هيدرات كه قبلاً پيشنهاد شده است متمايز ميباشد چرا كه در آنها هيدرات تشكيل شده در بخش كم دما-كم فشار سيكل تبريد تراكم بخار معمولي ذخيره ميگردد و يا دوغاب هيدراتي در آنها نقش مبرد ثانويه را دارد (يعني واسطه انتقال انرژي سرما) [1-6].
دلايل خاص براي انتظار چنين بهرهوري بالاتري در سيستم تبريد هيدراتي به طور خلاصه در زير ذكر ميشوند:
1- حرارت تشكيل/ تفكيك هيدرات معمولي در هر مول از گاز ميهمان هيدرات عموماً چندين برابر حرارت نهفته تغيير فاز در هر مول از مبرد هيدرو فلورو کربنی (HFC) است كه در سيستمهاي تبريد تراکمی- بخار معمولي بكار ميرود (جدول 1).
2- زماني كه گاز ميهمان و آب مايع (يعني ماده ميزبان هيدرات) با هم مخلوط و متراکم ميشوند، بخشي از حرارت ايجاد شده در اثر تراکم گاز، توسط آبي جذب ميشود كه از ظرفيت حرارتي بالايي برخوردار است. از اينرو فرايند تراکم در سيكل تبريد سيستم مورد نظر بايد شبيه به فرايند تراکم همدما باشد و در نتيجه قدرت لازم براي كمپرسور به طور قابل توجهي كاهش مييابد. مخلوط متراكم گاز/ مايع و اختلالات هيدروديناميكي كه به طور اجتناب ناپذيري از طريق اين فرايند تراکم بر جريان دو فازي گاز ميهمان/ آب مايع تحميل ميشود، به تشكيل هيدرات كمك مينمايد.
جدول (1) : خواص هيدراتهای به وجود آمده از مبردهای گوناگون فلوروکربنی
2- آناليز ترموديناميكي و شبيهسازي
2-1- معرفي سيستم و اصول عملكرد آن
شكل (1) شبيه سازی سيستم تبريد هيدرات مورد نظر در اين تحقيق را نشان ميدهد.
اين سيستم عمدتاً متشكل از بخشهاي زير ميباشد:
كمپرسوري كه گاز مهمان و آب (يا محلول آبي از مواد ثانويه ميزبان محلول در آب، يا آب همراه با فاز مايع ديگري از ماده ميهمان ثانويه آب گريز) در آن مخلوط و متراکم ميشوند.
تصاویری از چند صفحه نخست فایل :

توجه فرمایید بدلیل تهیه ی تصویر با نرم افزار های خارجی متن نمایش داده شده در تصاویر ممکن است دارای اشکالاتی در نمایش برخی حروف باشد که در فایل اصلی بدون مشکل است