iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

بررسی سیستم تبرید جذبی برای کولر اتومبیل

نوع : word - قیمت :22000

بخشی از پروژه :

                                 فهرست مطالب 

عنوان                                                                                                                     صفحه

فصل اول : مقدمه ای بر تبرید

1-1-تعریف تبرید                                                                                            10

1-2-بار برودتی                                                                                               10

1-3-عامل سرمایی                                                                                           10

1-4-تاریخچه و توسعه صنعت سرد کردن                                                               11

1-5-کار یک دستگاه سرد کننده                                                                          12

1-6-سیسمتهای سردکنندۀ ابتدایی                                                                       13

1-6-1-ایجاد برودت بوسیلۀ یخ                                                                            14

1-6-2-سردکنندۀ تبخیری                                                                                 15

1-6-3-صندوقهای یخی                                                                                     15

1-7-کاربردهای صنعت تبرید                                                                               16

1-7-1-تبرید خانگی                                                                                         16

1-7-2-تبرید تجاری                                                                                         17

1-7-3-تبرید صنعتی                                                                                        17

1-7-4-تبرید حمل و نقل                                                                                   17

1-7-5-نگهداری غذا                                                                                          18

1-7-6-تهویۀ مطبوع                                                                                          19

فصل دوم : سیستم تبرید تراکمی تبخیری

2-1-سیستم تبرید تراکمی تبخیری                                                                        21

2-1-1-اجزای اصلی سیستم تبرید تراکمی تبخیری                                                      21

2-2-شیرهای سرویس                                                                                          22

2-3-تقسیم بندی سیستم تبرید                                                                              22

2-4-واحد تقطیر                                                                                                 23

2-5-کمپرسورهای بسته                                                                                        24

2-6-تعریف یک سیکل                                                                                         27

2-7-سیکل تراکمی تبخیری                                                                                  27

2-8-مرحلۀ تراکم                                                                                               29

2-9-دمای تخلیۀ گاز                                                                                            29

2-10-دمای تقطیر                                                                                              30

2-11-فشار تقطیر                                                                                               30

2-12-ظرفیت کمپرسور                                                                                       31

2-13-سیسمتهای سرکنندۀ مرکب                                                                            32

2-14-سیسمتهای سردکنندۀ متوالی                                                                           33

فصل سوم : سیسمتهای تبرید جذبی

3-1-اصول کار و کاربرد سیستمهای تبرید جذبی                                                             36

3-2-انواع سیستم های جذبی                                                                                 37

3-3-سیستم جذبی متناوب                                                                                    38

3-4-سیستم جذبی پیوسته                                                                                      41

3-5-سیستم سرد کننده با جذب کننده جامد                                                                   44

3-6-سیستم سوپرفکس                                                                                          45                                   

3-7-سیستم تروکلد                                                                                              46

3-8-سیستم سرول                                                                                               47

3-9-سیستم الکترولوکس                                                                                         48

3-10-شرح کارکرد یک سیکل جذبی                                                                            53

3-11-سیستم سرد کننده با جذب کننده مایع                                                                   56

3-11-1-ماشین مبرد جذبی آب و آمونیاک(با تصفیه کننده و مبدل)                                         56

3-12-شرح اجزاء اصلی سیستمهای مبرد جذبی                                                                60

3-12-1-ژنراتور                                                                                                 60

3-12-2-ابزوربر                                                                                                 63

3-12-3-مبدل                                                                                                  65

3-12-4-تصفیه کننده                                                                                           66

3-12-5-پمپ                                                                                                  66

3-13- ماشين مبرد جذبي ليتيم برمايد                                                                           66

فصل چهارم : تهویۀ مطبوع اتومبیل

4-1-اصول تهویۀ اتومبیل                                                                                        72

4-2-تاریخچۀ پیدایش                                                                                             73

4-3-شرایط عملیاتی                                                                                             75

4-4-کارآیی                                                                                                     79

4-5-انواع سیستم تهویۀ اتومبیل                                                                                82

4-6-کمپرسور                                                                                                   82

4-7-صافی ها                                                                                                   83

4-8-عایق کاری                                                                                                 84

فصل پنجم : تلفات بار برودتی اتومبیل

5-1-تلفات بار برودتي اتومبيل                                                                               86 

5-1-1-حرارت منتقل شده از جداره ها                                                                      87                                           

5-1-2-حرارت منتقل شده در اثر تشعشع خورشید روی شیشه ها                                           91

5-1-3-حرارت منتقل شده در اثر تشعشع خورشید به بدنۀ اتومبیل                                          92

5-1-4اتلاف برودتی بوسیله اشخاص بصورت حرارت محسوس و غیرمحسوس                      96

5-2-شرایط داخل و خارج در تابستان                                                                          97

فصل ششم : محاسبات

6-1-تعیین شرایط داخل و خارج در تابستان                                                                  100

6-2-تعیین ضریب انتقال حرارت سطحی                                                                     101   

6-3-محاسبۀ اتلافات بار برودتی برای اتومبیل                                                              101

6-3-1-محاسبۀ اتلافات برودتی از جدارۀ بین موتور و داخل ماشین                                     106

6-3-2-محاسبۀ حرارت منتقل شده در اثر تشعشع خورشید روی شیشه ها                               107

6-3-3-اتلاف برودتی در اثر تشعشع خورشید به بدنۀ اتومبیل                                             107

6-3-4-محاسبۀ تلفات برودتی بوسیلۀ اشخاص(حرارت محسوس و غیرمحسوس)                           107

6-4-محاسبۀ سیکل تبرید لیتیم برماید                                                                        

 

فصل اول

مقدمه ای برتبرید

 

«مقدمه»

1-1-تعریف تبرید :

به هر تحولی که در آن حرارت گرفته می شود تبرید می گویند . به شاخه ای از علم که در آن به کاهش و ثابت نگه داشتن دمای یک ماده یا فضا، در دمایی پایین تر از دمای محیط پرداخته      می شود تبرید اطلاق می شود . به بیان دیگر در تحول تبرید ، حرارت از جسم سرد شونده ای گرفته شده و به جسم دیگری که دمایی بیشتر از جسم سرد شونده دارد منتقل می شود ، لذا در تحول تبرید هم گرمایش و هم سرمایش وجود دارد و فقط نحوۀ استفاده از سیستم ، آنها را از یکدیگر متمایز می سازد .

در تبرید چون حرارت همواره از محل گرمتر به محل سردتر منتقل   می شود ، بطور پیوسته جریان حرارتی بین دو محیط ذکر شده برقرار می باشد و برای جلوگیری از آن معمولاً محل سرد شونده را بوسیلۀ عایق حرارتی از محیط جدا می کنند .

1-2-باربرودتی :                                           

شدت جذب حرارت از یک ماده یا فضا را برای بوجود آوردن شرایط دمایی موردنظر و ثابت نگه داشتن آن ، بار برودتی ، بار سرمایی یا بار گرمایی می نامند .

در اکثر کاربردهای تبرید مثل سردخانه ها ، بار سرمایی کل تجهیزات تبرید مجموع حرارتهای حاصل از چندین منبع مختلف می باشد که عبارتند از:

1)                 حرارت منتقل شده از طریق دیوارهای عایق کاری شده بوسیلۀ هدایت .

2)                 حرارتی که بوسیلۀ هوای گرم ورودی از درزها و درب ها وارد سردخانه می شود .

3)                 حرارتی که باید از جسم سرد شونده ورودی گرفته شود تا به دمای سردخانه برسد .

4)                 حرارت حاصل از کار افراد ، موتورها، لامپها و سایر وسایل گرمازای داخل سردخانه .

1-3-عامل سرمايي :

در تحولات برودتی مادۀ جذب کننده حرارت یا عامل سرمایی را مبرد یا مادۀ سرمازا می نامند .

بسته به تأثیری که حرارت جذب شده بر روی مبرّد دارد ، می توان تحولات برودتی را به دو صورت محسوس و نهان طبقه بندی نمود . در صورتی که جذب حرارت موجب افزایش دمای سردکننده شود ، تحول برودتی را محسوس و چنانچه موجب تغییر حالت فیزیکی مبرّد شود (ذوب یا تبخیر) آن را نهان می نامند . در هر دو صورت دمای مبرد همواره از دمای فضا یا مادۀ سرد شونده کمتر می باشد .

1-4-تاریخچه و توسعه صنعت سرد کردن :

عمل سرد کردن یا صنعت حفظ غذایی با استفاده از سرما ، برای اولین بار در قرن هجدهم از اهمیت اقتصادی برخوردار گردید . یخ سطح دریاچه ها و استخرهای طبیعی را پس از بریدن در اتاقهای مخصوص نگهداری می کردند تا از آنها در تابستان استفاده نمایند . این کار با حمل یخ از مناطق سرد به مناطق گرمتر توسعه پیدا کرد . استفاده از یخ طبیعی سبب شد تا صندوقهای عایقی برای عرضۀ یخ در رستورانها ، خانه ها و فروشگاهها ساخته شود . این امر برای اولین بار در مقیاس وسیع در قرن نوزدهم صورت گرفت .

یخ مصنوعی برای اولین بار بطور تجربی در سال 1820 ساخته شد ، ولی تکامل تولید یخ مصنوعی تا سال 1834 بطول انجامید . جاکوب پرکینز مهندس امریکایی برای اولین بار دستگاهی برای تولید یخ مصنوعی اختراع کرد که پیشرو دستگاههای سردکنندۀ کمپرسی و مدرن امروزی است . گرچه میشل فاراده در سال 1824 اصول سرد کردن از نوع جذبی را کشف نمود ولی در سال 1855 یک مهندس آلمانی ، اولین مکانیزم سردکننده از نوع جذبی را تولید کرد . تولید مصنوعی یخ تا اوایل سال 1890 رواج چندانی نداشت تا این که در این سال بر اثر کمبود یخ طبیعی ، تحرکی در صنعت تولید یخ مصنوعی بوجود آمد . از آن به بعد سرد کردن مکانیکی بصورت یکی از پدیده های مهم و قابل توجه در آمریکا در آمد .  

سیستم مکانیکی سردکنندۀ خانگی برای اولین بار در سال 1910 به وجود آمد . ج. ام. لارسن در سال 1913 یک دستگاه خانگی دستی ساخت، و بالاخره در سال 1918 اولین یخچال اتوماتیک ساخت کارخانۀ کلونیاتور وارد بازارهای آمریکا گردید . شرکت کلونیاتور توانست در همان سال ، 67 دستگاه وتا سال 1920 جمعاً 200 دستگاه یخچال  بفروشد . مدل «مونیتورتاپ» جنرال الکتریک در سال 1926 پس از پانزده سال تجربه ، ساخته شد که اولین یخچال خانگی مدار بسته بود .             بدین ترتیب از سال 1920 تولید یخچالهای خانگی بصورت یکی از صنایع مهم درآمد . یخچال الکترولوکس که از نوع جذبی ، اتوماتیک بود ، در سال 1927 وارد بازارهای امریکا گردید و در همین سال نیز سیستم سردکنندۀ خودکار برای خنک کردن مطبوع هوا به بازار عرضه گردید .

در سال 1940 تمام یخچالهای خانگی عملاً از نوع کمپرسوری بودند و از نوع تجاری با ظرفیت سرد کردن هزاران تن با موفقیت ساخته و فروخته شد .

ذخیرۀ مواد غذایی با استفاده از روش سرد کردن سریع ، در سال 1923 توسعه پیدا کرد و این خود منشاء صنایع غذایی یخ زده بود .

استفاده از مکانیزم سرد کنندۀ مکانیکی که برای خنک کردن منازل و ساختمانها در سال 1920 متداول گردید ، نقطۀ آغازی برای سیستمهای تهویه مطبوع مدرن امروزی است .

استفاده از تهویه مطبوع در اتومبیل که در سال1930 تدریجاً آغاز گردید ، اکنون به مرز 1600000 واحد در سال رسیده است .

1-5-کار یک دستگاه سرد کننده :

هدف اساسی یک سیستم سرد کننده انتقال گرما از یک محل و تراکم آن در محل دیگر می باشد . بعضی ها اشتباهاً از واژۀ سردکنندگی به فکر گرما و سرما می افتند گرچه در حقیقت سرما واژه ای نسبی برای نشان دادن عدم وجود حرارت است .

بنابراین برای ایجاد سرما لازم است که گرما گرفته شود . این انتقال گرما با استفاده از مواد سرمازا در سیستم سرد کننده انجام می گیرد . این مواد سرمازا سیال هایی هستند که در فشار کم توانایی جوشیدن در درجۀ حرارت کم را دارند . مادۀ سرمازا، گرمای غذایی را که در یخچال گذاشته شده توسط قسمت سردکننده کلاف (اواپراتور) گرفته و درنتیجه درجۀ حرارت غذا را پایین می آورد . در این حال مادۀ سرمازا به علت جذب حرارت غذا تبدیل به گاز می شود و این مادۀ سرمازای تبخیر شده توسط قسمت تقطیر کننده (کندانسور) حرارت خود را در خارج از یخچال از دست می دهد . قسمت کندانسور از یک کمپرسور و یک کلاف تقطیر کننده تشکیل یافته است .

همانطور که در اتومبیل گرمای آب توسط رادیاتور به هوا داده می شود ، کمپرسور نیز مادۀ سرمازای تبخیر شده را با فشار زیاد حرارت به کلاف تقطیر می فرستد تا حرارت خود را از دست بدهد .

1-6-سیستمهای سردکنندۀ ابتدایی

1-6-1-ایجاد برودت بوسیلۀ یخ :

تا مدتها ، آب یخ زده تنها وسیلۀ ایجاد برودت بود و هنوز هم برای عمل سرد کردن از آن استفاده می شود . یک یخچال عادی (صندوق یخی) از یک اتاقک عایق حرارت و یک طرف مخصوص در بالای آن برای نگهداری قطعات یخ تشکیل شده است . هوای سرد بطرف پایین جاری شده قفسه های مربوط به غذا را خنک می کند و سپس به علت از دست دان سرمای خود کمی گرم شده و از طرف دیگر بسوی بالا حرکت می کند و از روی یخ عبور کرده مجدداً سرد می شود و به طرف پایین جریان می یابد و این عمل دائماً تکرار می شود .

ایجاد برودت بوسیلۀ یخ یک مزیت مختص به خود دارد و آن داشتن رطوبت نسبتاً کافی است که از خشک شدن سریع مواد غذایی جلوگیری می کند .

قبل از توسعه و تکمیل یخچالهای مکانیکی ، ایجاد برودت بوسیلۀ یخ جنبۀ جهانی داشت . در زمستان یخ را از روی سطح استخرها و یا دریاچه ها جمع آوری می کردند و در اتاقهای عایق مخصوصی برای مصرف در تمام مدت سال انبار می کردند بعد از آن یخ مصنوعی برای مصرف در یخچالهای تجاری ساخته شد . درجۀ حرارت داخل این نوع یخچالها بوسیلۀ کنترل مقدار هوای سرد که از روی یخ و از روی قفسه های غذا عبور می کند تنظیم می شود . درجۀ حرارت داخل اتاقک معمولاً بین 50 تا 40 درجۀ فارنهایت است .

زمانی که درجۀ حرارتهای زیر 32 درجۀ فارنهایت مورد احتیاج است از مخلوط یخ و نمک با عنوان

مادۀ خنک کننده استفاده می شود . شکل (1-1)نمونه ای از یک یخچال یخی را نشان می دهد.

 

1-6-2-سرد کنندۀ تبخیری :  

برای اینکه مایعی به بخار تبدیل شود ، مقداری حرارت جذب می کند . بعنوان مثال بخار شدن آب را می توان نام برد . بخار شدن عرق بدن باعث می شود که انسان خنک شود .

یک کاربرد دیگر این اصل قمقمۀ صحرایی است که برای خنک کردن آب آشامیدنی بکار می رود . این قمقمه با کیسه از پارچه ریزباف بدون منفذی که از آب آشامیدنی پر شده است تشکیل می شود .

این کیسه صد در صدغیرقابل نفوذ نبوده و مقدار کمی آب از آن بیرون آمده سطح کیسه را مرطوب می کند . این رطوبت تحت شرایط جوی صحرا که هوای آن گرم و خشک است به سرعت بخار       می شود . قسمت زیادی از گرمای لازم برای تبخیر رطوبت از کیسه و آب درون آن تأمین می گردد و بدین طریق آب خنک می شود ، با این روش آب درون کیسه از محیط اطراف خود چندین درجه خنک خواهد شد . شکل(1-2)نمونه ای از ایجاد برودت با به روش تبخیری را نشان می دهد.

 

1-6-3-صندوقهای یخی :   

دی اکسیدکربن جامد را یخ خشک می گویند . یخ خشک می تواند به اشکال و اندازه های مختلف بهم فشرده شود . ممکن است مکعب یا مکعب مستطیل نازک باشد . یخ خشک بدون تبدیل شدن به مایع از حالت جامد به بخار تغییر شکل می دهد و این تغییر شکل را تصعید می گویند . در فشار جو درجۀ حرارت تصعید آن 109 – درجۀ فارنهایت است . یخ خشک را معمولاً با کارتن های غذایی منجمد بسته بندی می کنند . یخ خشک ممکن است در کنار و یا بالای غذای منجمد قرار گیرد و در اثر تصعید دی اکسیدکربن ، حرارت محیط به مقدار زیادی جذب شده و غذا در حالت منجد باقی می ماند . بخار خشک حاصله هوای داخل جعبه و بسته بندی را بیرون می راند و در نگهداری بهتر غذا کمک می کند . (از فاسد شدن جلوگیری می کند)                                                 

یخ خشک معمولاً در کابینت های کامل عایق بندی شده نگهداری می شود . هرگز نباید بدون دستکش به آن دست زد و یا آنرا با دست حمل نمود .

1-7-کاربردهای صنعت تبرید :  

در اوایل پیدایش تبرید مکانیکی ، دستگاههای موجود حجیم و گران بودند و راندمان زیادی نداشتند و می بایست فردی متخصص از آنها نگهداری می نمود ، به همین دلیل تبرید مکانیکی صرفاً به چند کاربرد بزرگ نظیر واحدهای تولید یخ ، بسته بندی گوشت و یخچالهای بزرگ محدود می شد ولی این صنعت در عرض چند دهۀ بسرعت رشد نموده و بصورت امروزی درآمده است . این رشد سریع حاصل جند عامل مختلف بود .

با پیشرفت روشهای تولید دقیق، امکان تولید تجهیزات کوچکتر با راندمان بالاتر فراهم شد . این امر همراه تهیۀ مبردهای بی خطر و اختراع موتورهای الکتریکی با قدرت کمتر، امکان ساخت واحدهای تبرید کوچک را که امروزه در کاربردهایی نظیر یخچالها و فریزرهای خانگی ، دستگاههای هواساز کوچک و دستگاههای تجاری مورد استفاده قرار می گیرند ، فراهم نمود . بطوری که هم اکنون کمتر خانه یا واحد تجاری را می توان که از انواع مختلف دستگاههای تبرید مکانیکی استفاده نکند .

کلاسه بندی کاربردهای تبرید :

برای سهولت مطالعه صنعت تبرید می توان کاربردهای تبرید را به شش گروه اصلی تقسیم نمود :

1 – تبرید خانگی

2 – تبرید تجاری

3 – تبرید صنعتی

4 – تبرید حمل و نقل

5 – تهویۀ مطبوع ساختمانها

6 – تهویۀ صنعتی

بدیهی است حد و مرز دقیق این گروهها معلوم نیست و بین آنها تداخل وجود دارد .

1-7-1-تبرید خانگی :

وسعت تبرید خانگی محدود می باشد و بطور عمده به یخچال و فریزهای داخلی مربوط می شود ولی بدلیل کثرت استفاده بخش قابل   ملاحظه ای از بحث تبرید را شامل می شود . دستگاههای تبرید خانگی معمولاً کوچک هستند و با ظرفیتهای ورودی 35 تا 37 وات تولید می شوند . در این دستگاهها از کمپرسورهای بسته استفاده می شود . بدلیل آشنایی عموم با این دستگاهها بیش از این دربارۀ آنها بحث نمی شود .

1-7-2-تبرید تجاری :  

تبرید تجاری به طراحی ، ساخت ، نصب و تعمیر دستگاههای سردکنندۀ مورد استفاده در مغازه ها، رستور آنها ، هلتها و مؤسسات تهیه و تولید مواد غذایی و فاسد شدنی محدود می شود .

1-7-3-تبرید صنعتی :  

بدلیل مشخص نبودن حدود دقیق تبرید صنعتی و تجاری ، اغلب آنها را با یکدیگر اشتباه می کنند . بطور کلی دستگاههای تبرید صنعتی از نظر اندازه بزرگتر از دستگاههای تجاری می باشند و یک نفر تکنیسین با تجربه از آنها نگهداری می نماید . از نمونه های معمول تبرید صنعتی ، واحدهای یخ سازی ، بسته بندی مواد پروتئینی بزرگ ، (گوشت ، ماهی ، مرغ ، غذاهای منجمد و...) نوشابه سازی ، بستنی سازی و واحدهای صنعتی نظیر پالایشگاههای روغن ، واحدهای شیمیایی ، واحدهای لاستیک سازی و ... می باشد .

1-7-4-تبرید حمل و نقل :

قسمتی از کاربردهای این گروه را می توان به عنوان شاخه ای از تبرید تجاری و قسمتی دیگر را شاخه ای از تبرید صنعتی درنظر گرفت . به هر صورت هر دو مورد به اندازۀ کافی وسیع و قابل توجه هستند .

تبرید کشتیها ، در کشتی های صیادی و مخازن حمل و نقل محصولات فاسد شدنی مشاهده      می شود . تبريد مورد استفاده در کامیونها برای حمل و نقل طولانی یا محلی یا واگن های راه آهن مربوط می شود . شکل (1-3)نمونه ای از سیسم تبریدی است که در کامیونها استفاده می شود.

 

 



نوع فایل : word
اندازه فایل : 116
قیمت : 10000
خرید