این تحقیق مدلسازی مقدماتی در جهت معرفی سیستم تبرید بر پایه هیدراتهای گازی ارائه می‌کند. این سیستم یک سیکل بسته را تشکیل می‌دهد که کمابیش شبیه به سیکل تبرید بخار- فشار معمولی است. سیکل مورد نظر در اینجا توسط مبرد چند فازی عمل می‌کند که نوعاً مخلوطی از یک یا دو ماده هیدراتساز و آب است. مبرد برای تشکیل هیدرات در دمایی به اندازه 0C30 یا بیشتر، ترجیحاً تحت کمترین فشار، مورد نیاز است. به نحوی که حرارت آزاد شده طی فرایند تشکیل هیدرات گرمازا را می‌توان به طور موثری توسط سیال محیطی مانند هوای جوی، آب زیرزمینی یا آب رودخانه خارج کرد. از اینرو دوغاب هیدراته بدست آمده فشارزدایی می‌گردد تا در دمای پایین (5 تا 0C9) تفکیک شده و در نتیجه حرارت را از فضای مورد تبرید جذب نماید. به منظور تایید امکان کاربرد شبیه سازی فوق در سیستم تبرید هیدراته، آنالیز ترمودینامیکی سیستم و شبیه‌سازی عملکرد آن انجام گرفته است. در این تحقیق با بررسی نتایج مشاهده می گردد که اگر دمای تشکیل هیدرات و دمای تفکیک هیدرات به ترتیب 0C5/25 و 0C5/7 باشند، COP سیستم به عدد 0/8 نزدیک می گردد. این حقیقت مشخص می‌سازد که سیستم تبرید هیدراتی می‌تواند از سیستمهای تبرید معمولی از لحاظ بهره‌وری ترمودینامیکی اولویت داشته باشد.
واژه های کلیدی: هیدرات گازی- سیستم تبرید- پمپ حرارتی- راکتور تفکیک هیدرات
هدف اصلی این تحقیق، مدلسازی سیستم تبرید (یا پمپ حرارتی) است که در آن مخلوط گاز/ مایع تشکیل دهنده هیدرات به عنوان مبرد بکار می‌رود. چنین انتظار می‌رود که مبرد در دمای 0C30 یا حتی بیشتر، تحت کمترین فشار هیدرات را شکل دهد به نحوی که حرارت آزاد شده توسط ساختار هیدراتی را بتوان به صورت موثری از طریق سیال محیطی (مانند هوا، آب زیرزمینی، آب رودخانه یا آب دریا) خارج کرد، در حالیکه هیدرات شکل گرفته در این حالت باید تحت فشار کمتری تفکیک شود، و از اینرو حرارت را در دمای کمتر، 5 تا 0C9، از فضای تبرید جذب نماید.
چون سیستم مورد نظر از ساختار گرمازا و تفکیک گرماگیر هیدرات درحلقه مبرد بهره می‌برد، ازسیستم‌های بهره‌وری/ ذخیره‌سازی انرژی سرما بر مبنای هیدرات که قبلاً پیشنهاد شده است متمایز می‌باشد چرا که در آنها هیدرات تشکیل شده در بخش کم دما-کم فشار سیکل تبرید تراکم بخار معمولی ذخیره می‌گردد و یا دوغاب هیدراتی در آنها نقش مبرد ثانویه را دارد (یعنی واسطه انتقال انرژی سرما) [1-6].
دلایل خاص برای انتظار چنین بهره‌وری بالاتری در سیستم تبرید هیدراتی به طور خلاصه در زیر ذکر می‌شوند:
1- حرارت تشکیل/ تفکیک هیدرات معمولی در هر مول از گاز میهمان هیدرات عموماً چندین برابر حرارت نهفته تغییر فاز در هر مول از مبرد هیدرو فلورو کربنی (HFC) است که در سیستمهای تبرید تراکمی- بخار معمولی بکار می‌رود (جدول 1).
2- زمانی که گاز میهمان و آب مایع (یعنی ماده میزبان هیدرات) با هم مخلوط و متراکم می‌شوند، بخشی از حرارت ایجاد شده در اثر تراکم گاز، توسط آبی جذب می‌شود که از ظرفیت حرارتی بالایی برخوردار است. از اینرو فرایند تراکم در سیکل تبرید سیستم مورد نظر باید شبیه به فرایند تراکم همدما باشد و در نتیجه قدرت لازم برای کمپرسور به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. مخلوط متراکم گاز/ مایع و اختلالات هیدرودینامیکی که به طور اجتناب ناپذیری از طریق این فرایند تراکم بر جریان دو فازی گاز میهمان/ آب مایع تحمیل می‌شود، به تشکیل هیدرات کمک می‌نماید.
شامل 11 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق معرفی سیستم جدید تبرید بر پایه هیدراتهای گازی و مقایسه آن با سیستمهای تبرید معمولی