أنظمة التبريد بالبخار النفاث

يمكن استخدام مياه التبريد النفاثة البخارية كمبرد. مثل الهواء ، إنه آمن تمامًا. تم استخدام هذه الأنظمة بنجاح في التبريد في السنوات الأولى من هذا القرن. في درجات حرارة منخفضة ، يكون ضغط التشبع منخفضًا (0.008129 bar 4BC) وأحجامًا معينة عالية (157.3 m3 / kg / 4BC). درجة الحرارة التي يمكن تحقيقها باستخدام الماء كمبرد لا تكون منخفضة بدرجة كافية بالنسبة لمعظم تطبيقات التبريد، ولكن في النطاق الذي يمكن أن تلبي متطلبات تكييف الهواء والتبريد والتبريد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام هذه الأنظمة في بعض عمليات الإنتاج الكيميائي ، على سبيل المثال. زيوت التشحيم البارافينات الصلبة. يرجى ملاحظة أن أنظمة التبريد في درجة حرارة البخار لا تستخدم في درجات حرارة أقل من 5VC مطلوب. الميزة الرئيسية لهذا النظام هي استخدام الطاقة المنخفضة الدرجة وكميات صغيرة نسبيا من العمل رمح.

• التبريد بالبخار تستخدم الأنظمة قاذفات البخار لتقليل الضغط في الخزان الذي يحتوي على المياه العائدة من نظام المياه المبردة. في القاذف بالبخار يستخدم الطاقة من طائرة البخار سريعة الحركة لالتقاط قدرة البخار فلاش والضغط عليه. وميض الماء في الخزان يقلل من درجة حرارة السائل. يعرض الشكل 3.66 اتفاقًا مبدئيًا على أنظمة تبريد مياه التبريد بالبخار. يُظهر النظام بخارًا عالي الضغط يتسع أثناء تدفقه عبر فوهة 1. التمديد يؤدي إلى انخفاض الضغط وزيادة هائلة في السرعة. نظرًا للسرعة العالية ، تدخل أبخرة الفلاش من الخزان 2 ، والتي تمتص بسرعة التحرك ويدخل خليط البخار إلى الناشر 3. السرعة تتناقص تدريجيا في المخروط ولكن ضغط البخار في مكثف 4 هي مرات 5-10 أكثر من مرة عند مدخل الناشر (على سبيل المثال من شريط 0.01 0.07).

قيمة الضغط هذه تقابل درجة حرارة التكثيف 40VC. هذا يعني أن خليط البخار العالي الضغط والتبخر الوامع يمكن أن يسال في المكثف. يتم تمرير الحرارة الكامنة للتكثيف إلى ماء المكثف ، والذي يمكن أن يكون 25 InC. يتم ضخ 5 المكثف مرة أخرى إلى المرجل ، حيث يمكن أن يتحول مرة أخرى إلى بخار عالي الضغط. التبخر كمية صغيرة نسبيا من المياه في قدرة الفلاش (فلاش أو برودة) يقلل من درجة حرارة الجسم من الماء. يتم ضخ المياه المبردة كحمل تبريد حاملة التبريد ، المبادل الحراري.

اخترع السير تشارلز بارسونز القاذف حول 1901 لإزالة الهواء من المكثفات البخارية. حول 1910 ، تم استخدام القاذف Maurice LeBlanc ، نظام تبريد القاذف بالبخار لقد واجهت موجة من الشعبية في 1930s في وقت مبكر لأنظمة تكييف الهواء في المباني الكبيرة. تم تشغيل دورات تبريد القاذف بالبخار في وقت لاحق باستخدام أنظمة الضواغط الميكانيكية. منذ ذلك الحين ، كان تطوير نظام التبريد ذي الأنبوب وصقله في حالة توقف تام حيث تركزت الجهود الرئيسية على تحسين دورات ضغط البخار (Aphornratana et al.، 2001).

بالإضافة إلى ذلك ، يتم عرض قاذف نموذجي آخر يعمل بالغاز بشكل تخطيطي في الشكل 3.67a. يقع السائل الرئيسي عالي الضغط (P) ليكون في الفوهات الرئيسية ، حيث يتم توسيعه لإنتاج منطقة ذات ضغط منخفض عند إخراج الطائرة (1). التيار الرئيسي عالي السرعة يجذب ويأسر السائل الثانوي (S) في غرفة الخلط. يتم خلط التدفقات المجمعة تمامًا في نهاية غرفة الخلط (2) وتكون سرعة التدفق أسرع من الصوت. يتم تقليل موجة الصدمة العادية ، التي يتم إجراؤها في حلق غرفة الخلط (3) ، مما يؤدي إلى تقليل تأثير الضغط وسرعة التدفق إلى قيمة دون سرعة الصوت. يتم تحقيق ضغط إضافي للسائل أثناء تدفق تيار مختلط عبر قسم ناشر الصوت دون الصوتي (ب).

الشكل 3.67 ب هو مخطط تخطيطي للقاذف دورة التبريد. يتبين أن الغلاية ، مضخة القاذف تستخدم لتحل محل الميكانيكية ضاغط النظام التقليدي. ارتفاع ضغط وارتفاع درجة حرارة بخار التبريد وضعت في المرجل للحصول على بيئة أساسية للقاذف. قاذف السحب من بخار التبريد عند مخرج المبخر كما إضافية. هذا يتسبب في تبخر مادة التبريد عند ضغط منخفض وإنتاج تبريد مفيد. القاذف العادم بخار التبريد في المكثف حيث يتم تسييله. يتم إرجاع المبردات السائلة المخزنة في المكثف إلى المرجل عن طريق المضخة ويتم توسيع الباقي مع دواسة الوقود إلى المبخر ، وبالتالي إكمال الدورة. كمدخل للعمل مطلوب لتدوير السائل ، يمكن تعريف أقل من 1٪ من الحرارة التي يوفرها المرجل KS عادةً على أنها نسبة حمولة تبريد المبخر الموجودة في مصدر الحرارة إلى المرجل كما يلي:

في الآونة الأخيرة ، Aphornratana وآخرون. (2001) طورت أنظمة تبريد جديدة للقاذفات باستخدام R-ll كمبرد ، كما هو مبين في الشكل 3.68. تم بناء كل قدرة النظام من الصلب المجلفن. تم تصميم المرجل ليتم تسخينه كهربائيًا ، ويقع مدخنان 4 kW في الطرف السفلي. في نهايته العليا ، تم لحام ثلاثة أقسام إلى الوعاء لمنع حدوث قطرات سائلة مع بخار التبريد. كان تصميم المبخر مثل المرجل. تم استخدام سخان هواء كهربائي 3 kW لمحاكاة حمل التبريد. تم استخدام مبادل حراري مبرد بالماء كمكثف. تم توفير مياه التبريد إلى 32VC. تم غلاية المرجل بسماكة 40 مم ، سماكة الصوف الزجاجي برقائق الألومنيوم. تمت تغطية المبخر برغوة النيوبرين بسمك 30 mm. يتم استخدام مضخة المكبس لتدوير مادة التبريد من خزان الاستلام في المرجل والمبخر. المضخة ، مدفوعة بمحرك 1 / 4 HP متغير السرعة. عيب واحد لاستخدام المبرد السائل مضخة الحجاب الحاجز التجويف في خط الشفط من انخفاض الضغط من خلال صمام الاختيار مدخل. لذلك ، تم استخدام hmm الصغير لتبريد السائل R-11 دون تبريد قبل دخول المضخة. يعرض الشكل 3.68c مخططًا تفصيليًا للقاذف التجريبي. تم تركيب الفوهة على عمود ملولب ، مما سمح بضبط موضع الفوهة. يتم استخدام تشويشين مختلفين للكاميرا مع قطر الحلق من 8 mm في غرفة الخلط ، لا ، يوجد قسم الخلط في منطقة ثابتة من القناة: في غرفة الخلط в - 2 ، قناة الخلط المتقاربة.

أظهرت تجارب Aphornratana et al.†™ أن نظام تبريد القاذف بمساعدة R-11 كان مفيدًا عمليًا ويمكن أن يوفر مستوى مقبولًا من الأداء. يمكن أن توفر درجة حرارة التبريد 5VC. تراوحت سعة التبريد من 500 إلى 1700 W (COP) في النطاق من 0.1 و 0.25.