اصول یخچال نفتی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3239

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

اصول یخچال نفتی

پست توسط rohamavation »

گرما از ماده گرم‌تر به اواپراتوری که توسط تبخیر مبرد در سیستم خنک شده است میره و باعث میشه که مبرد "جوش بیاید و تبخیر بشه و آن را به بخار تبدیل کنه. این شبیه تغییریه که وقتی یک سطل آب روی اجاق میجوشه و آب تبدیل به بخار میشه اتفاق می‌افتدبا این تفاوت که مبرد در دمای بسیار پایین‌تری میجوشه.تصویر
اکنون این بخار کم فشار و دمای پایین به سمت کمپرسور کشیده بشه و در آنجا به بخاری با دمای بالا و فشار بالا فشرده بشه. کمپرسور آن را به کندانسور تخلیه میکنه تا بتواند گرمایی را که در اواپراتور گرفته است از دست بده. بخار مبرد در دمای بالاتری نسبت به هوای عبوری از کندانسور (نوع خنک کننده با هوا) قرار دارد. یا آب عبوری از کندانسور (نوع خنک کننده با آب)؛ بنابراین از بخار مبرد گرمتر به هوا یا آب سردتر منتقل بشه.
در این فرآیندبا حذف گرما از بخارتغییر حالت داده می‌بشه و بخار در فشار و دمای بالا دوباره به مایع تبدیل بشه.
مبرد مایع اکنون به سمت دستگاه اندازه گیری میره جایی که از یک دهانه کوچک یا روزنه ای که در آن افت فشار و دما رخ میده عبور میکنه و سپس وارد اواپراتور یا سیم پیچ خنک کننده میشه. همانطور که مبرد راه خود را به دهانه بزرگ لوله یا سیم پیچ اواپراتور باز می کندتبخیر بشه و آماده شروع چرخه دیگری در سیستمه
اجزء مهم یخچال نفتی
ژنراتور – محل تبدیل محلول آمونیاک مایع به گاز آمونیاک .
جدا - جدا گاز آمونیاک از آب .
کندانسور - که در آن گاز آمونیاک گرم و متراکم شده باعث ایجاد آمونیاک مایع و سرد بشه .
اواپراتور - که در آن آمونیاک مایع تبدیل به گاز شده وبرای ایجاد سرما داخل یخچال و فریزر بشه.
جذب کننده- جذب وحل شدن گاز آمونیاک در آب .
در این وسیله یک شعله قرار داره منبع گرما.این گرما باعث تبخیر شدن آمونیاک واز محلول آمونیا ک وآب وهیدروژن در ژنراتور میشه(نقطه جوش آمونیاک 33 درجه است).در این مسیر بخار آب از آمونیاک جدا شده و به اصطلاح آمونیاک خشک میشه .گازهیدروژن مخلوط باآمونیاک وظیفه تامین فشار لازم برای به جریان انداختن آمونیاک در یخچال بشه.گاز هیدروژن در قسمت بالای ژنراتور از گاز آمونیاک جدا میشه. وگاز آمونیاک از لوله ای بالا رفته و وارد کندانسورمیشه وبا خنک شدن در دمای اتاق (20الی 25درجه)به آمونیاک مایع تبدیل بشه.و سپس وارد بخش تبخیر کن یا اوپراتور بشه وبا گرفتن گرمای مواد درون یخچال دوباره به گاز تبدیل بشه.این گاز پس از خارج شدن وارد بخش جذب کننده بشه ودر آب به همراه گاز هیدروژن جداشده از مرحله دوم مخلوط بشه البته هیدروژن در آب حل نمیشه .بیشترین کاربرد گاز هیدروژن جلوگیری از ایجاد خلاء و تامین فشار برای به حرکت درآمدن آمونیاک در لوله های مایع کن و تبخیر کن بشه
1. هیدروژن با آمونیاک مایع وارد لوله بشه
2. آمونیاک + هیدروژن وارد محفظه داخلی یخچال. تغییر در فشار جزئی باعث بشه آمونیاک تبخیر بشه. انرژی لازم را از اطراف جذب میکنه این باعث میشه که یخچال خنک بشه آمونیاک مایع+ هیدروژن به قسمت جذب کننده وارد میبشهآمونیاک دوباره در آب حل بشه.
3. تراکم گاز آمونیاک (خنک کننده غیر فعال)
4. آمونیاک داغ (گاز)
5. عایق حرارت و جداسازی آب از گاز آمونیاک
6. لوله جاذب (آب + محلول آمونیاک)
7. منبع حرارتی (برقی یا نفتی)
8.جداکننده آمونیاک از گازهیدروژنتصویر
آیا یک یخچال می تواند مقدار مثبتی از خروجی خالص کار تولید کنه؟
بیان کلازیوس قانون دوم
گرما هرگز نمیتونه از یک جسم سردتر به یک جسم گرمتر منتقل بشه بدون اینکه تغییر دیگری که به آن متصله و همزمان رخ بده
این معمولاً به روشی مشابه نمودار با (a) در شکل که اوردم بشه
اکنون توجه داشته باشید که در بیانیه نقل‌شده کلازیوس در بالااو فقط بیان می‌کند که «تغییرات دیگری» باید همزمان با جریان گرما از سرد به نگهدارنده رخ دهد. او نمی گوید که این تغییر لزوماً باید یک کار خالص مثبت در دستگاه باشد (یعنی$W_{net,in}>0$
). بنابراین در تئوریاگر قرار باشد گزاره بالا را به عنوان حقیقت در نظر بگیرممطمئناً باید بتوان یک دستگاه (یخچال) همانطور که در نمودار بالا با b نشون دادم ساخت؟
یعنی دستگاهی که گرما را از یک جسم سردتر به جسم گرمتر منتقل می کند و در طول چرخه یک کار خالص مثبت روی محیط اطراف انجام می دهد. این به وضوح اشتباه به نظر می رسداما به نظر من قانون دوم را نقض نمیکنه(همانطور که در بالا ذکر شد) و همچنین قانون اول را نقض نمیکنه زیرا ما هنوز آن ΔU=0 را داریم.
برای چرخه آیا این همه درست است؟ آیا می توان دستگاهی ایجاد کرد که بر روی یک چرخه کار کنه که گرما را از یک منبع سرد به منبع گرم منتقل کند و در عین حال روی محیط اطراف خود کار شبکه مثبت انجام دهد (یعنی $W_{net,out}>0$.
)؟ به نظر من تا حدودی شهودی به نظر می رسد که این امکان پذیر نیست. اگر امکان پذیر نیستآیا نباید بیانیه کلازیوس را به روز کرد که بگوید "گرما هرگز نمی تواند از یک بدن سردتر به یک بدن گرمتر منتقل بشهبدون اینکه یک ورودی کار خالص مثبت به دستگاه ایجاد بشه که باعث جریان گرما می بشه"؟یعنی دستگاهی که گرما را از یک جسم سردتر به جسم گرمتر منتقل می کند و در طول چرخه یک کار خالص مثبت روی محیط اطراف انجام می دهد.
اگرچه این بیانیه قانون دوم نسبتاً مبهم استاما دستگاهی که شما توضیح می دهید (که من آن را موتور تبرید می نامم) در واقع توسط آن ممنوع است.تصویر
ما قبلاً دستگاه‌های فعالی را می‌شناسیم که می‌توانند کار را تحمل کنند و آن را به انرژی حرارتی تبدیل کنندکه معمولاً می‌توانیم آن‌ها را بخاری بنامیم. بنابراینبا موتور تبرید خودمی توانید آن را با یک بخاری در مخزن داغ متصل کنید تا گرمای مخزن داغ را بیشتر کنید. سپس با یک سیستم ترکیبی مواجه می شوید که بیانیه کلازیوس را نقض ممیکنه
اکنوناز آنجایی که می دانیم بخاری ها وجود دارندو با بیان کلازیوسموتور تبرید ترکیبی/هیتر نمی تواند وجود داشته باشدمیتونم نتیجه بگیرم که موتور تبرید نمی تواند وجود داشته باشه.اگر گفته کلازیوس را صرفاً همان چیزی که گفتم فرض کنیداصولاً درست می‌گویید: صراحتاً کار مثبت در یخچال را ممنوع نمی‌کنه (که توسط ترمودینامیک آنطور که اکنون ممیدونم نمیشه. اما آن روش از قوانین اجازه دهید بگویم نادقیق یا ناقصه .
نکته اینه که "هیچ تغییر دیگری" نیست که باید اتفاق بیفته (که به قول شما شامل کار مثبت نیز بشه). بیشتر به این معناست که "خود به خودی اتفاق نمی افتد: اتفاق دیگری باید بیفتد تا فرآیند اتفاق بیفتد".
. زیرا "هیچ تغییر حالتی وجود ندارد که تنها نتیجه آن جریان گرما از یک منبع سرد به یک منبع گرم باشد". در این روش واضح است که موضوع این نیست که "چیز دیگری نیز باید اتفاق بیفتد تا فرآیند انجام بشه" - که به نظر می رسد نشان می دهد که تا زمانی که "هر چیز دیگری" اتفاق می افتدگرما می تواند در آن جهت جریان یابد - بلکه بلکه این است که "شما باید کاری انجام دهید تا فرآیند انجام بشه". آن "کاری" که باید انجام دهید کار است - همانطور که در فرمول بندی های متوالی اصل دوم به وضوح بیان شده است - که خود کلازیوس در آن نقش اساسی داشت! و سپس معلوم می بشه که آن چیزی باید در کنار شما باشدنه هر نوع کاری.
تصویر

ارسال پست