Absorbsion sovutgich - Absorption refrigerator

Termodinamika
Klassik Carnot issiqlik dvigateli
Filiallar Klassik Statistik Kimyoviy Kvant termodinamikasi Muvozanat  / Muvozanat emas
Qonunlar Zerot Birinchidan Ikkinchi Uchinchidan
Tizimlar Shtat Holat tenglamasi Ideal gaz Haqiqiy benzin Moddaning holati Muvozanat Ovoz balandligini boshqarish Asboblar Jarayonlar Izobarik Izoxorik Izotermik Adiabatik Izentropik Izentalpik Kvazistatik Polytropik Bepul kengaytirish Qaytariluvchanlik Qaytarilmaslik Endoreversibillik Velosipedlar Issiqlik dvigatellari Issiqlik nasoslari Issiqlik samaradorligi
Tizim xususiyatlari Eslatma: Konjugat o'zgaruvchilari yilda kursiv Xususiyat diagrammalari Intensiv va keng xususiyatlar Jarayon funktsiyalari Ish Issiqlik Davlatning funktsiyalari Harorat  / Entropiya  (kirish ) Bosim  / Tovush Kimyoviy potentsial  / Zarrachalar raqami Bug 'sifati Kamaytirilgan xususiyatlar
Moddiy xususiyatlar Mulk ma'lumotlar bazalari Maxsus issiqlik quvvati   ${ displaystyle c =}$ ${ displaystyle T}$ ${ displaystyle kısmi S}$ ${ displaystyle N}$ ${ displaystyle qisman T}$ Siqilish   ${ displaystyle beta = -}$ ${ displaystyle 1}$ ${ displaystyle qisman V}$ ${ displaystyle V}$ ${ displaystyle kısmi p}$ Termal kengayish   ${ displaystyle alpha =}$ ${ displaystyle 1}$ ${ displaystyle qisman V}$ ${ displaystyle V}$ ${ displaystyle qisman T}$
Tenglamalar Karnot teoremasi Klauziy teoremasi Asosiy munosabatlar Ideal gaz qonuni Maksvell munosabatlari Onsager o'zaro aloqalari Bridgman tenglamalari Termodinamik tenglamalar jadvali
Imkoniyatlar Bepul energiya Bepul entropiya Ichki energiya ${ displaystyle U (S, V)}$ Entalpiya ${ displaystyle H (S, p) = U + pV}$ Helmholtsning erkin energiyasi ${ displaystyle A (T, V) = U-TS}$ Gibbs bepul energiya ${ displaystyle G (T, p) = H-TS}$
Tarix Madaniyat Tarix Umumiy Entropiya Gaz to'g'risidagi qonunlar "Doimiy harakat" mashinalari Falsafa Entropiya va vaqt Entropiya va hayot Brownian ratchet Maksvellning jinlari Issiqlik o'limi paradoksi Loschmidtning paradoksi Sinergetika Nazariyalar Kaloriya nazariyasi Issiqlik nazariyasi Vis viva ("tirik kuch") Issiqlikning mexanik ekvivalenti Motiv kuch Asosiy nashrlar "Eksperimental so'rov Kelsak ... Issiqlik " "Ning muvozanati to'g'risida Geterogen moddalar " "Ko'zgular Olovning harakatlantiruvchi kuchi " Vaqt jadvallari Termodinamika Issiqlik dvigatellari San'at Ta'lim Maksvellning termodinamik yuzasi Entropiya energiya tarqalishi sifatida
Olimlar Bernulli Boltsman Carnot Klapeyron Klauziy Karateodori Duhem Gibbs fon Xelmgols Joule Maksvell fon Mayer Onsager Rankin Smeaton Stal Tompson Tomson van der Vaals Voterston
Kitob Turkum

An assimilyatsiya sovutgichi a muzlatgich issiqlik manbasini ishlatadigan (masalan, quyosh energiya, qazilma yoqilg'i, chiqindi issiqlik fabrikalardan yoki markazlashtirilgan isitish tizimlar) sovutish jarayonini boshqarish uchun zarur bo'lgan energiya bilan ta'minlash. Tizimda ikkita sovutish suyuqligi ishlatiladi, ulardan birinchisi ishlaydi bug'lanib sovutish va keyin ikkinchi sovutish suyuqligiga singib ketadi; ikkita sovutish suyuqligini dastlabki holatiga qaytarish uchun issiqlik kerak. Bu printsipdan foydalanish mumkin konditsioner a dan chiqadigan issiqlikni ishlatadigan binolar gaz turbinasi yoki suv isitgich. Gaz turbinasidagi chiqindi issiqlikni ishlatish turbinani juda samarali qiladi, chunki u birinchi bo'lib ishlab chiqaradi elektr energiyasi, keyin issiq suv va nihoyat, konditsioner -trigeratsiya. Odatda assimilyatsiya sovutgichlari ishlatiladi dam olish vositalari (RV), lagerlar va karvonlar chunki ular elektr energiyasidan emas, balki propan yoqilg'isidan quvvat olishi mumkin. Ko'proq tarqalganidan farqli o'laroq bug 'siqishni bilan sovutish tizimlari, assimilyatsiya sovutgichini sovutish suyuqligidan boshqa harakatlanadigan qismlarsiz ishlab chiqarish mumkin.

Tarix

Yigirmanchi asrning dastlabki yillarida suv-ammiak tizimlari yordamida bug 'yutish tsikli ommalashgan va keng qo'llanilgan, ammo rivojlangandan keyin bug 'siqishni aylanishi u pastligi sababli juda muhimligini yo'qotdi ishlash koeffitsienti (bug 'siqishni davrining taxminan beshdan bir qismi). Absorbsion muzlatgichlar elektr quvvati ishonchsiz, qimmatga tushadigan yoki mavjud bo'lmagan, kompressordan chiqadigan shovqin muammoli bo'lgan yoki ortiqcha issiqlik mavjud bo'lgan (masalan, turbinalar chiqindilari yoki sanoat jarayonlaridan yoki quyosh stansiyalaridan) oddiy kompressor muzlatgichlariga alternativa hisoblanadi.

Absorbsion sovutish frantsuz olimi tomonidan ixtiro qilingan Ferdinand Carré 1858 yilda.^[1] Asl dizaynda suv va sulfat kislota ishlatilgan. 1922 yilda Baltzar fon Platen va Karl Munters, Ular hali ham talaba bo'lganlarida Qirollik texnologiya instituti yilda Stokgolm, Shvetsiya, uchta suyuqlik konfiguratsiyasi bilan printsipni yaxshiladi. Ushbu "Platen-Munters" dizayni nasossiz ishlashi mumkin.

Tijorat ishlab chiqarishni 1923 yilda yangi tashkil etilgan kompaniya boshladi AB Arktikatomonidan sotib olingan Electrolux 1925 yilda. 1960-yillarda sovutgichlarga bo'lgan talab katta bo'lganligi sababli, absorbsion sovutish qayta tiklanishga erishdi. karvonlar (sayohat treyleri). AB Electrolux Qo'shma Shtatlarda Dometic Sales Corporation nomli sho''ba korxonasini tashkil etdi. Kompaniya muzlatgichlarni sotgan dam olish vositalari Ostida (RV) Dometik tovar belgisi. 2001 yilda Electrolux o'zining bo'sh vaqtlari uchun mo'ljallangan mahsulotlarning aksariyatini venchur-kapital kompaniyasiga sotdi Tenglik yaratgan Dometik mustaqil kompaniya sifatida.

1926 yilda, Albert Eynshteyn va uning sobiq talabasi Le Szilard nomi bilan tanilgan muqobil dizaynni taklif qildi Eynshteyn muzlatgichi.^[2] 2007 yilda TED konferentsiyasi, Adam Grosser uchinchi dunyo mamlakatlarida foydalanish uchun yangi, juda kichik, "vaqti-vaqti bilan singdiruvchi" vaktsinani sovutish moslamasi bo'yicha tadqiqotlarini taqdim etdi. Sovutgich - bu gulxan ustiga qo'yilgan kichik bo'linma, keyinchalik uni 30 ° C muhitda 24 soat davomida 15 litr suvni muzlashdan salqinlash uchun ishlatish mumkin.^[3]

Printsiplar

Umumiy assimilyatsiya sovutgichlarida juda past bo'lgan sovutgich ishlatiladi qaynash harorati (-18 ° C dan (0 ° F) dan kam) xuddi shunday kompressorli muzlatgichlar. Siqilgan muzlatgichlar odatda an HCFC yoki HFC, assimilyatsiya sovutgichlari odatda foydalanadi ammiak yoki suv va sovutish suyuqligini o'zlashtira oladigan kamida ikkinchi suyuqlik kerak changni yutishnavbati bilan suv (ammiak uchun) yoki sho'r suv (suv uchun). Ikkala turdagi ham foydalaniladi bug'lanib sovutish: sovutgich bug'langanda (qaynab ketganda), sovutish effektini ta'minlab, ozgina issiqlikni olib ketadi. Ikkala tizimning asosiy farqi, sovutish moddasini aylanish jarayonini takrorlashi uchun uni gazdan suyuqlikka qaytarish usuli. Absorbsion sovutgich gazni suyuqlikka aylantiradi, bu faqat issiqlikka muhtoj va suyuqlikdan boshqa harakatlanadigan qismlarga ega emas.

Sovutish sovutish davrini uch bosqichda tasvirlash mumkin:

1. Bug'lanish: Suyuq sovutgich past darajada bug'lanadi qisman bosim atrof-muhit, shuning uchun uning atrofidan issiqlikni chiqarib olish (masalan, muzlatgich kamerasi). Qisman bosim past bo'lgani uchun, bug'lanish uchun zarur bo'lgan harorat ham past bo'ladi.
2. Absorbsiya: Ikkinchi suyuqlik, tükenmiş holatda, hozirgi gazli sovutgichni tortib oladi va shu bilan past qisman bosimni ta'minlaydi. Bu sovutgich bilan to'yingan suyuqlik hosil qiladi va keyinchalik keyingi bosqichga o'tadi:
3. Qayta tiklanish: Sovutgich bilan to'yingan suyuqlik isitiladi, bu sovutgichning bug'lanib ketishiga olib keladi.

a. Bug'lanish tor trubaning pastki uchida sodir bo'ladi; sovutgich gazining pufakchalari sovituvchi suyuqlikni yuqori xonaga surib qo'yadi, undan tortishish kuchi bilan u yutilish kamerasiga tushadi.

b. Issiq gazli sovutgich issiqlik almashinuvchidan o'tib, uning issiqligini tizimdan tashqariga uzatadi (masalan, atrof-muhit harorati havosiga) va balandroq joyda quyuqlashadi. Keyin quyultirilgan (suyuq) sovutgich bug'lanish bosqichini ta'minlash uchun tortishish kuchi bilan oqadi.

Shunday qilib, tizim jimgina suyuqlikning odatdagi nasossiz mexanik aylanishini ta'minlaydi, kondensat paydo bo'lganda bosim xavfi tug'dirmasligi uchun, odatda, gazsimon uchinchi suyuqlik qo'shiladi (pastga qarang).

Taqqoslash uchun, kompressorli sovutgich gazli sovutgichga bosimni oshirish uchun odatda elektr yoki ichki yonish dvigatelidan quvvat oladigan kompressordan foydalanadi. Olingan issiq va yuqori bosimli gaz tashqi muhitga ta'sir qiladigan (odatda xonadagi havo) issiqlik almashtirgichda ("kondensator") sovutish orqali suyuq shaklga quyiladi. Kondensatlangan sovutgich, endi tashqi muhitga yaqin haroratda, ammo yuqori bosim ostida, keyin teshik yoki gaz kelebeği valfi orqali evaporatator qismiga o'tadi. Teshik yoki gaz kelebeği valfi yuqori bosimli kondensator bo'limi va past bosimli evaporatator bo'limi o'rtasida bosim tushishini hosil qiladi. Evaporatator qismidagi past bosim suyuq sovutgichning bug'lanishiga imkon beradi, bu esa sovutgichning oziq-ovqat bo'linmasidan issiqlikni yutadi. Endi bug'langan sovutgich yana tsiklni takrorlash uchun kompressorga qaytadi.

Oddiy tuz va suv tizimi

Katta tijorat korxonalarida keng tarqalgan oddiy assimilyatsiya sovutgich tizimi bu eritmani ishlatadi lityum bromid yoki lityum xlorid tuz va suv. Sovutilishi kerak bo'lgan sariqlardan past bosim ostida suv bug'lanadi. Suv lityum bromid / suv eritmasi tomonidan so'riladi. Tizim lityum bromid eritmasidan suvni issiqlik bilan haydab chiqaradi.^[4]

Suv purkagichni yutish sovutgichi

Suv purkagichining assimilyatsiya qilish tizimi

Boshqa variant, havo, suv va sho'r suv eritmasidan foydalanadi. Issiq va nam havoni iste'mol qilish sho'r suvning purkalgan eritmasidan o'tadi. Buzadigan amallar namlikni pasaytiradi, lekin haroratni sezilarli darajada o'zgartirmaydi. Keyin kamroq nam va iliq havo an orqali o'tadi bug'lanadigan sovutgich, toza suv purkagichidan iborat bo'lib, u havoni sovitadi va namlaydi. Sovutilgan havodan namlik boshqa bir tuz eritmasi purkagich bilan tozalanadi, salqin va quruq havoning chiqishi ta'minlanadi.

Tuzli eritma suvning bug'lanishiga olib keladigan past bosim ostida qizdirib qayta tiklanadi. Tuz eritmasidan bug'langan suv qayta kondensatsiyalanadi va bug'lanish sovutgichiga yo'naltiriladi.

Yagona bosimli assimilyatsiya sovutgichi

Mahalliy assimilyatsiya sovutgichi.
1. Vodorod suyuq ammiak bilan quvurga kiradi
2. Ammiak va vodorod ichki qismga kiradi. Tovushning oshishi suyuq ammiakning qisman bosimining pasayishiga olib keladi. Ammiak bug'lanib, suyuq ammiakdan issiqlik oladi (DH)_Vap) uning haroratini pasaytirish. Sovutgichning issiqroq qismidan issiqlik sovuqroq suyuqlikka oqib, keyingi bug'lanishni ta'minlaydi.
3. Ammiak va vodorod ichki bo'linmadan qaytadi, ammiak absorberga qaytadi va suvda eriydi. Vodorodning ko'tarilishi bepul.
4. Ammiak gazining kondensatsiyasi (passiv sovutish).
5. Issiq ammiak gazi.
6. Issiqlik izolatsiyasi va ammiak gazini suvdan distillash.
7. Elektr issiqlik manbai.
8. Absorber idish (suv va ammiak eritmasi).

Mahalliy assimilyatsiya sovutgichining termal tasviri yuqoridagi etiketli rasmdagi bilan taqqoslanadigan turdagi. Rang nisbiy haroratni bildiradi: ko'k = sovuq, qizil eng issiq. Issiqlik manbai (7) to'liq izolyatsiya bo'limi (6) ichida joylashgan.

Yagona bosimli assimilyatsiya sovutgichi suyuqlikning bug'lanish darajasi quyidagiga bog'liqligidan foydalanadi qisman bug'ning suyuqlik ustidagi bosimi va pastki qisman bosim bilan ko'tariladi. Sovutgich butun tizim bo'ylab bir xil umumiy bosimga ega bo'lgan holda, sovutgichning past haroratli ichki qismidan issiqlik chiqaradigan tizim qismidagi sovutgichning past qisman bosimini ushlab turadi (shuning uchun yuqori bug'lanish darajasi). tizimning yuqori qismli bosimida (shuning uchun past bug'lanish darajasi) issiqlikni sovutgich tashqarisidagi atrof-muhit havosiga chiqaradi.

Sovutgich uchta moddadan foydalanadi: ammiak, vodorod gaz va suv. Tsikl yopiq, barcha vodorod, suv va ammiak to'planib, cheksiz qayta ishlatiladi. Tizim ammiakning qaynash nuqtasi kondensator spiralining haroratidan yuqori bo'lgan bosimga bosim o'tkazadi (sovutgich tashqarisidagi havoga issiqlikni uzatuvchi spiral tashqi havodan issiqroq bo'ladi.) Bu bosim odatda 14– 16 atm, bosim ostida ammiakning shudring nuqtasi taxminan 35 ° C (95 ° F) bo'ladi.

Sovutish aylanishi xona haroratida suyuq ammiak evaparatorga kirishi bilan boshlanadi. Evaporatatorning hajmi suyuqlik hajmidan kattaroq, ortiqcha bo'shliqni gazli ammiak va vodorod aralashmasi egallaydi. Vodorod borligi pasaytiradi qisman bosim ammiak gazini, shunday qilib bug'lanish nuqtasi sovutgichning ichki qismidagi haroratdan past bo'lgan suyuqlik. Ammiak bug'lanadi, suyuqlikdan ozgina miqdorda issiqlik olib, suyuqlikning harorati pasayadi. U bug'lanib davom etmoqda, katta esa bug'lanishning entalpiyasi (issiqlik) iliqroq sovutgichning ichki qismidan sovuqroq ammiak suyuqligiga, so'ngra ko'proq ammiak gaziga oqib chiqadi.

Keyingi ikki bosqichda ammiak gazi vodoroddan ajratiladi, shuning uchun uni qayta ishlatish mumkin.

1. Ammiak (gaz) va vodorod (gaz) aralashmasi bug'lashtirgichdan absorberga quvur orqali oqadi. Absorberda bu gazlar aralashmasi suv bilan aloqa qiladi (texnik jihatdan suvdagi ammiakning kuchsiz eritmasi). Gazli ammiak suvda eriydi, yo'q bo'lgan vodorod esa absorberning yuqori qismida to'planib, pastki qismida hozir kuchli ammiak va suv eritmasini qoldiradi. Endi ammiak suvda erigan bo'lsa, vodorod alohida.
2. Keyingi qadam ammiak va suvni ajratib turadi. Ammiak / suv eritmasi generatorga (qozonga) oqadi, u erda ammiakni qaynatish uchun issiqlik qo'llaniladi va suvning katta qismi (qaynash harorati yuqori) ortda qoladi. Ba'zi suv bug'lari va pufakchalari ammiak bilan aralashgan holda qoladi; bu suv ajratuvchi qismdan o'tib, pufakchalarni ochish uchun kichik to'siqlarga ega bo'lgan yuqoriga ko'tarilgan burama quvurlar qatori orqali ajratiladi, bu esa suv bug'ining kondensatsiyalanishiga va generatorga qaytishiga imkon beradi.

Keyin toza ammiak gazi kondensatorga kiradi. Bunda issiqlik almashinuvchisi, issiq ammiak gazi o'z issiqligini tashqi bosimga o'tkazadi, bu esa to'liq bosimli ammiakning qaynash nuqtasi ostidadir va shu sababli quyuqlashadi. Kondensatsiyalangan (suyuq) ammiak pastga singib, singdirish pog'onasidan chiqarilgan vodorod gazi bilan aralashtiriladi va tsiklni takrorlaydi.

Shuningdek qarang

• Adsorbsion sovutish
• Iybol
• Kvant yutuvchi sovutgich
• RV onini

Adabiyotlar

Qo'shimcha o'qish

• Levi, A .; Kosloff, R. (2012). "Kvant yutish sovutgichi". Fizika. Ruhoniy Lett. 108: 070604. arXiv:1109.0728. Bibcode:2012PhRvL.108g0604L. doi:10.1103 / PhysRevLett.108.070604. PMID  22401189.

Tashqi havolalar

• Absorbsion issiqlik nasoslari (Energiya samaradorligi va qayta tiklanadigan energiya idorasi ).
• Arizona Energy Diagrammalar bilan tushuntirish
• Lityum-bromid / suv aylanishi - BYUda kampusni sovutish uchun assimilyatsiya sovutgichi.
• Amerika milliy standartlari instituti. "Absorbsion muzlatgichlar uchun AHRI standarti 560-2000" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2012-10-31 kunlari. Olingan 2012-03-31.