برگشتن به مکانیک

دانلود پایان نامه : تهويه مطبوع و صنايع مرتبط به آن

۷,۰۰۰ تومان

Continue Shopping
دسته: برچسب: , , , , , , , , , , , , , ,

توضیحات

دانلود پایان نامه : تهويه مطبوع و صنايع مرتبط به آن

371ص

 

 

 

موارد استفاده از تبريد:

 

زماني از صنعت تبريد فقط براي تهيه يخ استفاده مي شد ولي امروزه براي تهيه و نگهداري مواد غذايي بطور موثر و در عمليات صنعتي و تهويه مطبوع براي خنک سازي در سطح وسيعي از تبريد استفاده مي شود . کاربرد تبريد در رشته هاي مختلف صنعتي و زندگي موجودات زياد بوده ولي بطور خلاصه مي توان آنها را به چهار دسته تقسيم کرد :

1- در تهيه و نگهداري مواد غذايي

2- در صنايع شيميايي

3- در دستگاههاي سرد کننده خانگي و مخصوص

4- در تهويه مطبوع و تهويه صنعتي

با توجه به اهميت تهويه مطبوع و تهويه صنعتي و نياز اين صنعت به چيلر در اين مورد بيشتر توضيح داده مي شود.

 

 

بررسي چيلرها :

تا حدود 30 سال پيش انتخاب چيلرها کار ساده اي بود و نتايج مربوطه تقريبا قابل پيش بيني بودند و در اکثر موارد انتخاب چيلر به دو نوع رفت و آمدي ( کمپرسوري ) و يا چيلرسانتريفوژ محدود مي گرديد که با کندانسور هوايي يا آبي کار مي کردند . مايع مبرد هر دو نوع چيلر از گازهاي فريون CFC و يا HCFC مي باشند، در موارد خاصي نيز از چيلر چرخ دنده اي و يا چيلرهاي جذبي استفاده مي گرديد. ولي در دهه 70 ( 1970 ميلادي) اتفاقاتي رخ داد که تحول عظيمي در بازار چيلر بوقوع پيوست و انتخاب چيلر را براي طراحان سيستم هاي تهويه مطبوع مشکلتر نمود.

اولين واقعه بالا رفتن شديد و مداوم قيمت برق بود. دو برابر شدن و حتي چند برابر شدن قيمت نفت در جهان باعث گرديد که اکثر دولتهاي اروپايي و آمريکايي و ژاپن قيمت برق را منتاسبا افزايش دهند .

نتيجه مستقيم اين اقدام، بالا رفتن سرمايه گذاري اوليه و هزينه هاي نگهداري تاسيسات تهويه مطبوع بود که باعث محدود شدن ساعات کار اين سيستم ها و در بعضي از موارد منجر به تغيير و تعويض کلي اين تاسيسات گرديد .

وارد شدن عامل « هزينه انرژي » و عدم اطمينان از مقدار  آن در آينده ، محاسبات اقتصادي انتخاب چيلر را براي طراحان سيستم هاي تهويه مطبوع مشکل نمود. علاوه بر عامل انرژي ، اثر گازهاي HCFC, CFC بر تخريب لايه ازن ، اگر چه از سال 1976 بطور مشکوک توسط دانشمندان عنوان شده بود، در سال 1985 بطور رسمي و غيرقابل انکار اعلام و آينده سيستم هاي تهويه مطبوع جزو يکي از داغ ترين بحث هاي روز گرديد . حالا ديگر طراحان علاوه بر پارامترهاي اقتصادي هزينه برق مي بايست در انتخاب مايع مبرد چيلرها نيز تحقيق نموده و عواقب آتي استفاده از انواع مبردها را در انتخاب چيلر ملحوظ بدارند.

 

 

 

تعريف تبريد و تهويه مطبوع :

تعريف تبريد:

از نظر لغوي تبريد به معني ايجاد محيطي سردتر از محيط اطراف است. تعاريفي که بعضي از دانشمندان براي تبريد ارائه داده اند، در ذيل مي آيد:

 N.R.Sparks تبريد را به صورت زير تعريف مي کند:

خارج کردن گرما به نحوي که در يک جسم يا در يم حجم دمائي کمتر از آنچه در شرايط عادي مي داشت به وجود آيد . يا آن طور که ASRE تبريد را تعريف مي کنند:

تبريد ، علم ايجاد يا حفظ دماهايي کمتر از دماي محيط کمتر از شرايط موردنظر ما باشد، بايد عمل گرمايش صورت گيرد . وسيله اي که عمل گرمايش را انجام مي دهد ، پمپ حرارتي نام دارد. تفاوت اصلي ما بين سيستم تبريد و پمپ حرارتي را مي توان اينگونه توضيح داد که سيستم تبريد حرارت را محيط سيستم پمپ مي کند .

 

تعريف تهويه مطبوع:

در حالت کلي تهويه مطبوع به صورت زير تعريف مي شود :

کنترل همزمان دما ، رطوبت ، پاکي و سرعت هوا ، بسته به نياز ، تهويه مطبوع به دو شاخه تقسيم مي شود که عبارتند از : تهويه مطبوع تابستاني و تهويه مطبوع زمستاني ، در سيستم تهويه مطبوع تابستاني ، رطوبت گير استفاده مي شود . در حاليکه در سيستم تهويه مطبوع زمستاني از يک پمپ حرارتي و يک رطوبت زن استفاده مي شود .

علاوه بر تقسيم بندي فوق مي توان تهويه مطبوع را به دو شاخه تهويه مطبوع صنعتي و تهويه مطبوع غيرصنعتي تقسيم نمود . در تهويه مطبوع غير صنعتي آسايش انسان ها مطرح است که در آن بايد کنترل سر و صدا را مد نظر قرار داد . در حاليکه در تهويه مطبوع صنعتي هدف ايجاد محيطي مناسب براي محصولات صنعتي،  آزمايشگاهها ، لابراتورهاي صنعتي ، کارخانجات توليد ابزارهاي دقيق صنعتي ، کارهاي چاپي ، عکاسي ، سردخانه ها و داروخانه ها، کامپيوترها ، سدها وغيره مي باشد.

 

 

 

 

لزوم استفاده از سيستم هاي تبريد و تهويه مطبوع :

براي زندگي و کار عادي انسانها بايد مقادير کافي ويتامين، پروتئين ، هيدروکربنها، نمکها و غيره در بدن موجود باشد که ممکن است اين مواد از طريق رژيمهاي غذايي مناسب و يا از طريق يک رژيم متناسب از قرص ها و کپسول هايي که چنين موادي را در خود داشته باشند به بدن برسند براي اشخاصي که از سلامتي کامل برخوردار نباشند، استفاده از قرص ها تجويز مي شود تا کمک کند که سيستم سوخت  و ساز بدن او به حالت اوليه و عادي خود باز گردد . ولي معمولا مردم سالم ترجيح مي دهند که اين مواد را از طريق مواد غذايي به دست آورند تا هم مواد لازم به بدن برسد و هم از خوردن غذا لذتي برده باشند.ولي براي اين کار لازم مي باشد که بعضي غذاها تا مدتي نگهداري شود و سپس مورد مصرف قرار گيرد . زيرا در بعضي مواقع سال برخي از مواد غذايي به طور طبيعي در دسترس نمي باشد مثلا بعضي ميوه ها هستند که تنها در طول تابستان به بار مي آيد ولي تقاضا براي مصرف آنها در تمام طول سال وجود دارد از اين رو بايد به طور مصنوعي محيطي ايجاد شود که در آن حداقل اتلاف براي اين مواد غذايي موجود باشد لازمه ايجاد چين محلي ايجاد تبريد مصنوعي براي استفاده در سيستم هاي تهويه مطبوع صنعتي است. يکي از موارد ديگر که در آن استفاده از تهويه مطبوع و تبريد الزامي است وسايل علمي خاصي هستند که براي کسب نتيجه مناسب مي بايست در شرايط آب و هوايي محيط کار مي تواند تاثير زيادي بر راندمان کاري کارگران داشته باشد . چنانچه محيط کاري نامناسب باشد بخصوص اگر خيلي گرم باشد، کارگران زود خسته مي شوند و قدرت توليدي آنها به شدت کاهش مي يابد.

بنابراين مي توان تنها با معکوس کردن جهت کار دستگاه يک سيستم تبريد را تبديل به يک پمپ حرارتي نمود.

 

 

 

اصول ترموديناميک :

بر مبناي اصول ترموديناميک ( اصل صفرم ) گرما از محيط گرمتر به محيط سردتر انتقال پيدا مي کند  اما انتقال  گرما از محيط سرد به محيط گرم به خودي خود انجام نمي گيرد اين امر با استفاده از طرق مکانيکي امکان پذير است . تبريد مراحلي است که در طي آن دماي محيط مورد نظر به پايين تر از دماي محيط اطراف مي رسد ، به بيان ديگر جذب حرارت از فضاي مشخص و دفع آن حرارت به محيط خارج را تبريد مي گويند .

براي جذب حرارت از جسم مورد نظر از ماده اي به نام مبرد استفاده مي شود .

تاريخچه صنعت تبريد مربوطه به هزاران سال پيش مي باشد از زماني که توليد و نگهداري يخ با شيوه هاي ابتدائي توسط هندي ها ، مصري ها ، ايراني ها ، چيني ها صورت مي پذيرفت ، اولين دستگاه توليد يخ که با اتر کار مي کرد در سال 1834 توسط « جاکوب پرکنيز» در انگلستان ساخته شد . اولين مبرد جذبي در دوران جنگ هاي داخلي امريکا بوسيله « فرديناندکار» ساخته شد . و اولين يخچال خانگي نيز در سال 1913 توسط « لارسن » وارد بازار شد . در دهه 40 شرکت « دپوانت » مبردهاي جديدي را به نام فريون ها به بازار عرضه کرد .

با توجه به توسعه سريع صنعت تبريد در چند دهه اخير استفاده از آن در مصارف خانگي ، تجارتي ، صنايع غذايي ، ايجاد سردخانه براي نگهداري و توزيع مواد غذايي براي هر جامعه اي امري الزامي و ضروري بشمار مي آيد . امروزه صنعت تبريد يکي از بزرگترين رشته هاي صنايع را تشکيل مي دهد ، موارد استفاده از صنعت تبريد را مي توان به گروههاي زير تقسيم کرد :

1- تبريد خانگي مانند يخچال ها و فريزرهاي خانگي

2- تبريد تجاري که در تهيه و نگهداري و توزيع انواع و اقسام مواد غذايي در سردخانه هاي کوچک ثابت و متحرک مانند رستوران ها کاربرد دارد .

3- تبريد صنعتي که شکل بزرگتري از تبريد تجاري است و در پالايشگاهها، کارخانه هاي يخ سازي، سردخانه هاي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرد .

4- تبريد براي حمل و نقل که در کشتي ها، وکاميون ها و قطارها و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند .

5- تبريد در تهويه مطبوع و تهويه صنعتي

6- تبريد در دماي بسيار پايين که بويژه در علوم پزشکي ، داروسازي ، سخت کردن فلزات ، توليد هيدروژن و هليوم مايع وغيره مصرف عمده اي دارد .

 

 

 

استاندارها و قوانين تبريد:

محل و نصب وسايل سرد کننده بايستي مطابق با قوانين محلي يا قواعد ديگر انتخاب شود ساخت و توليد تجهيزات نيز بايستي با قوانين ايمني ASAB 901 مربوط به تبريد وفق داده شود.

اين قوانين نشان دهنده حداقل الزاماتي است که در طراحي ، نصب و بازرسي بايد مد نظر باشد. شرايط استاندارد ، تعيين سرعت معمولا بوسيله سازنده واحد تراکمي که تهويه مطبوع به کار برده مي شود مطابق با گروه IV تعيين مي شود . اين گروه بر مبناي درجه حرارت بخار مبرد ورودي F 55 و درجه حرارت بخار اشباع خروجي F 105 ، درجه محيط F 9 و بدون سرمايش مايع مشخص شده است .

استاندارد هاي ARI براي سرد کننده هاي  مايع نوع پيستوني شرايطي را توصيه مي نمايد که در يک نمونه سرد کننده آبي با اين شرايط بدست آمده است .

درجه حرارت آب سرد خروجي F44 ، تغييرات آب F10 ، ضريب رسوب گيري 0005/0 در چگالنده و سرد کننده درجه حرارت آب خروجي از چگالنده F 95 و افزايش درجه حرارت آب چگالنده F 10 اين شرايط استاندارد را مي توان براي تراکم بين کمپرسورها بکار برد . ويژگيهاي دستگاه بايد با اين استانداردها و قواعد مطابقت داشته باشد تا کيفيت بالاي  آنها را تضمين نمايد .

 

 

 

انتخاب واحد تبريد:

انتخاب دستگاه تبريد تحت تاثير جوانب اقتصادي سيستم کلي قرار مي گيرد و بايد توازن ميان هزينه اوليه و هزينه عملياتي را در نظر گرفت .

واحد چگالش :

دو نوع واحد چگالش وجوددارد، سرد شونده با  آب و سرد شونده با هوا . علاوه بر عوامل موثر در انتخاب واحد تراکم عوامل زير بايستي در هنگام گزينش واحد در نظر گرفته شود.

براي واحدهاي سرد شونده با هوا:

  • منابع تامين آب : آب لازم بايد از منابعي نظير آب شهر، آب چاه ، آب دريا يا اسپري ها تامين گردد . انتخاب منبع تامين آب بايد به مسائل اقتصادي توجه شود.
  • ضريب رسوب گيري : ضرايب رسوب گيري نشان دهنده مقاومت در مقابل جريان حرارت است و ناشي از وجود رسوب و ديگر ناخالصي هاي آب است . معمولا سازندگان دستگاههاي تبريد چند ضريب در نظر مي گيرند با اين حال ضريب کمتر از 0005/0 قابل قبول نيست .
  • مقدار آب مورد نياز را مي توان از جداول اطلاعاتي و يا بر مبناي مقدار آب در دسترس مشخص نمود .مقدار آب مصرفي برج خنک کن را معمولا gpm 3 در نظر مي گيرند .

 

 

براي واحدهاي سرد شونده با هوا :

  • درجه حرارت هواي ورودي درجه حرارت حباب خشک طراحي نرمال براي هواي خارج در تابستان به عنوان درجه هواي ورودي انتخاب مي شود.
  • جريان هوا واحد بايد بگونه اي نصب گردد که جريان هوا به داخل و خارج از کويلهاي چگالنده با مانعي روبرو نشود . در دستگاههايي که داراي فن هاي پروانه اي با محرک مستقيم مي باشند نبايد از کانال هدايت هوا استفاده شود.

عايقها:

سطوح سرد مانند پوسته سرد کننده يک واحد سرمايش و خط مکش به منظور جلوگيري از پس ريز در هنگام وجود شرايط نامطلوب بايد عايق شوند. ضخامت عايق بايد بگونه اي باشد که درجه حرارت سطح بيروني کمي کمتر از نقطه شبنم هواي محيط باقي بماند . يک مانع بخار خارجي نيز جهت ممانعت از نشت بخار به درون عايق به کار برده مي شود. عايق پلاستيکي يا شيشه با بافت سلولي براي اين منظور مناسب است زيرا مقاومت آنها در مقابل نفوذ آب و بخار زياد بوده و عايق خوبي مي باشد. خطوط گاز داغ عايق نمي شوند مگر اينکه احتمال رسيدن شعله آتش به آنها وجود داشته باشد که در اين صورت لوله هاي خط گاز داغ را بايد تاارتفاع 5 فوت بالاتر از کف با عايق هايي که درجه حرارت را تحمل مي کنند مانند منگنز ، عايق بندي نمود.

 

 

 

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : تهويه مطبوع و صنايع مرتبط به آن”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *