یخچال های نفتی
مقدمه
شاید اولین باری باشد که نام یخچال نفتی را می شنوید شاید این نام به نظرتان کمی خنده دار هم باشد. اما واقعیت این است که یخچالهای نفتی پدر بزرگ یخچالهای امروزیند . اختراع یخچال نفتی بطور مشترک به نام آلبرت اینشتین(Abert Einstein )و لئو زلارد (Leó Szilárd) به ثبت رسیده است.نفر اول که شهرت جهانی دارد اما نفر دوم یک دانشمند مجارستانی است که ابتدا دانشجو و سپس دوست و همکار اینشتین در پروژه های تحقیقاتی زیادی شد.( از جمله پروژه ی منهتن که به ساخت اولین بمبهای اتمی آمریکا منتهی شد).
لئو زلارد اختراعات زیادی از جمله دستگاه های شتاب دهنده خطی و سیکلوترون را نیز به نام خود دارد . بسیاری نقش اصلی در اختراع یخچال نفتی را نیزبه او نسبت می دهند و ظاهرا" آلبرت اینشتین تنها نقش مشاوره و همفکری با او را داشته است . احتمالا" لئو به این دلیل نام اینشتین را در کنار نام خود به عنوان مخترع یخچال نفتی به ثبت رسانده که از نام این دانشمند در جهت افزایش اعتبار اختراعش سود ببرد. اگر این گونه باشد باید بدانید که این ترفند موثر واقع شده زیرا بلافاصله پس از ثبت اختراع توانست آن را به یک شرکت معتبر تولیدکننده یخچال بفروشد.
یخچال نفتی
یخچال های نفتی یکی از جالبترین سیستمهای تبرید هستند که در دوران قدیم مورد استفاده قرارمی گرفتند. برخلاف تصور عامه مردم، نفت هیچ نقش مستقیمی در سیکل تبرید ایفا نمی کرد بلکه تنها برای تولید حرارت در ژنراتور استفاده می شد.به طور کلی یخچال نفتی یک سیکل تبرید جذبی آب آمونیاک است که در آن آمونیاک نقش مبرد و آب نقش جاذب را بازی می کنند. در ادامه به طور مختصر مراحل مختلف سیکل را
توضیح می دهم .
قسمتهای اصلی سیستم :
۱) ژنراتور Generator
۲) پمپ حباب Bubble Pump
۳) کندانسور Condenser
۴) اواپراتور Evaporator
۵) ابزربر Absorber
سیکل تبرید یخچال نفتی :
ابتدا با حرارت تولید شده توسط شعله نفتی دمای محلول آب و امونیاک موجود در ژنراتور افزایش می یابد تا جایی که آمونیاک به علت دمای جوش پایین تر بخار شده و از محلول جدا می شود. بخارآمونیاک از لوله باریکی که پمپ حباب نام دارد بالا میرود و همراه خود مقداری محلول رقیق آب وآمونیاک را نیز به سمت بالا میبرد و وارد مسیر جدیدی به سمت ابزربر می نماید.بخار آمونیاک بعد از عبور از کندانسور هوایی که در پشت یخچال قرار دارد تقطیر می شود.آمونیاک مایع وارد اواپراتور یخچال شده و با گرفتن حرارت از درون یخچال مجدداَ تبخیر می شود.تا اینجا عملیات تبرید به پایان رسیده است ولی برای ادامه تبرید باید بخار آمونیاک مجدداَ وارد
محلول آب و آمونیاک شود.برای این امر از گاز کمکی هیدروژن کمک میگیرند این گاز عملیات جذب آمونیاک توسط آب راتسهیل می نماید و در پایان مجدداَ از محلول جدا شده و وارد مخزن هیدروژن می شود. با این
حساب بخار آمونیاک متصاعد شده از اواپراتور(مبرد)، هیدروژن(تسهیل کننده جذب) و محلولرقیق آب و امونیاک که توسط پمپ حباب به جریان افتاده در یک سری لوله به نام ابزربر درمجاورت هم قرار میگیرند و در طول جاری شدن از لوله که شیب کمی به سمت پایین دارد به مروربخار آمونیاک جذب محلول رقیق آب و آمونیاک شده و محلول غلیظ حاصل در مخزنی ذخیره می شودتا سیکل تبرید را ادامه دهند. به علت بازده بالای سیستمهای تراکمی در مقیاس مشابه از اینسیستم استفاده چندانی نمی شود اما هنوز در جاهایی که گاز و برق برای تبرید وجود ندارد ازیخچال نفتی استفاده می شود.
امروزه با تغییراتی در این سیستم (تبرید جذبی آب آمونیاک) مثلا قراردادن پمپ الکتریکی و فن برای کندانسور و ابزربر و . . . بازده سیستم را افزایش داده و از آن در چیلرهای جدبی گازسوزاستفاده نمودند. از محاسن این چیلرها میتوان به مصرف کم الکتریسیته به خاطر عدم وجودکمپرسور، بازده بالا، توانایی کار در محیطهای گرم (بالای ۴۵ درجه سانتی گراد) به علت دارابودن کندانسور هوایی و . . . نام برد.
خچال نفتی بر خلاف یخچال برقی و کولر های گازی که بر اساس فرئون فشرده و کمپرسور کار می کنند دارا ی هیچ قسمت متحرکی نیست و نیروی محرکه خود را مستقیما از شعله آتش نفت می گیرد. اساس کار یخچال نفتی بر پایه جذب و دفع آمونیاک در آب می باشد.
سازوکار یخچال نفتی به صورت مرحله به مرحله به این شکل می باشد.
1- در دمای معمولی آمونیاک در آب حل می شود ولی اگر به مخلوط آمونیاک و آب گرما بدهیم چون آمونیاک بسیار جوشنده تر از آب می باشد آمونیاک آغاز به جوشیدن نموده و از مخلوط آب و آمونیاک به صورت گاز بخار آمونیاک گرم متصاعد شده و مقداری بخار آب نیز با خود همراه کرده تبخیر می کند.
2- در سر راه این بخار گرم یک جدا کننده قرار دارد که قطره های آب را از بخار آمونیاک جدا کرده و درون مخزن مخلوط آب و آمونیاک بر می گرداند.( این قسمت را داشته باشید تا بعد زیرا در راه بازگشت این آب جدا شده به مخزن یک اتفاق دیگر هم می افتد.)
3- سپس بخارآمونیاک درون یک سری لوله های پره داربه نام چگالنده شده و گرمای خود را از دست می دهد وبه صورت آمونیاک مایع درمی آید.( توجه این قسمت همانند یخچال های برقی درپشت یخچال قرار دارد.)
4- سپس این آمونیاک مایع سرد تر شده ( دارای دمایی بالاتر از دمای محیط) وارد محفظه و لوله های پره دار دیگری می شود که درون یخچال جای دارد و در معرض گاز هیدروژنی که درون این محفظه قرار دارد واقع می شود و به سرعت بخار شده و جهت تبخیر گرمای محیط درون یخچال را جذب می کند.( در نتیجه درون یخچال سرد می شود.)
5- سپس مخلوط آمونیاک و هیدروژنی که به صورت مخلوط گازی سردی است وارد جذب کننده می گردد درون جذب کننده مخلوط آمونیاک و هیدروژن با آبی که در مرحله دوم از گاز داغ آمونیاک جدا شده بود تماس داده می شوند.در این جا آمونیاک که درون آب بسیار حل شونده تر از هیدروژن است درون آب حل می شود و هیدروژن جدا شده دوباره به درون محفظه بخارنده ( اواپراتور - که همان محفظه درون یخچال باشد ) باز می گردد.
6- مخلوط آب و آمونیاک دوباره به درون مخزن مخلوط آب و آمونیاک بازگشته و توسط گرمای شعله نفت دوباره بخار شده و مراحل 1 تا 6 به صورت چرخه دوباره تکرار می شود.
فرمت فایل : word ( قابل ویرایش ) میباشد.
توجه : این فایل با بهترین کیفیت قابل پرینت میباشد.
