عنوان گزارش کارآموزی : کارآموزی در پالایشگاه آبادان
قالب بندی : word
شرح مختصر : بعد از کشف نفت و استخراج آن در ایران لزوم احداث کارخانه های بالا دست مبدل جهت جلوگیری از خام فروشی در کشور احساس شد و بعد از تاسیس پالایشگاه آبادان به عنوان نخستین پالایشگاه ایران و با توجه به وجود گاز فراوان همراه با نفت استخراجی و همچنین کشف میادین گازی در سال های بعد کشور نیاز به محصولات پتروشیمی را احساس کرد و در سال ۱۳۴۲ انستیتو نفت فرانسه از طریق سازمان برنامه و بودجه مامور شد تا مکان یابی ایجاد صنایع پتروشیمی در ایران را بررسی کند . و با توجه به نزدیکی آبادان به میادین نفتی و همجین وجود خط لوله های نفت از قبل احداث شده برای پالایشگاه آبادان و دسترسی به منابع آب شیرین دائمی بدلیل مجاورت آبادان با رودخانه اروند رود این مطالعات منجر انتخاب شهر آبادان و به تاسیس شرکت سهامی پتروشیمی آبادان با مشارکت ۷۴ % سهم شرکت ملی پتروشیمی و ۲۶% سهم شرکت ب اف گودریج آمریکا گردید . و در سال ۱۳۴۶ به دلیل اینکه در داخل کشور هیچگونه تجربه ساخت مجمتع های پتروشیمی وجود نداشت عملیات ساختمانی مجتمع توسط شرکت لاماس آمریکا آغاز و تنها دو سال بعد در سال۱۳۴۸ رسماً به بهره برداری رسید .
فهرست :
تاسیس پتروشیمی
محصولات پتروشیمی
پتروشیمی بعد از انقلاب
معرفی
انجام واکنش
واکنش های اصلی در کوره
ساختمان کوره
ظرف خنک کننده QUENCH POT
فشرده کردن گاز
اسید زدایی و تبدل استیلن
خشک کننده ها و سردسازی خوراک
خشک کننده ها
خالص سازی و جداسازی محصولات از یکدیگر
پروپان زدایی
31 صفحه
واحدهای پالایشگاه شامل واحد 100 ، تأسیسات سر چاهها و خطوط جمع آوری، واحد 200 واحد تفکیک کننده های ورودی، واحد 400 واحد تنظیم نقطه شبنم، واحد 500 سیکل تبرید، واحد 600 واحد بازیافت گلایکول، واحد 700 واحد تثبیت مایعات گاز، واحد 810 واحد آب آشامیدنیومصرفی، واحد 820 واحد هوای فشرده، واحد 830 واحد گاز سوخت، واحد 840 واحد برج و حوضچه های سوزان، واحد 860 واحد آب آتش نشانی، واحد 900 واحد تولید برق (نیروگاه) و واحد 1000 واحد شیرین سازی گازهای ترش، گاز مایع خروجی از واحد 700، پکیج نیتروژن و پکیج آب شیرینکن[1]میباشد.
علاوه بر واحدهای ذکر شده که روند اصلی پالایش گاز هستند، واحدهای دیگری هم در این پالایشگاه به منظور پشتیبانی از عملیات در حال اجرا و ایجاد شرایط بهینه کاری مشغول میباشند. این واحدها شامل اتاق کنترل و واحد تعمیرات میشود.
1-2-1 اتاق کنترل
اتاق کنترل در واقع مغز پالایشگاه بوده و همواره در حال بررسی شرایط انجام فرآیندهای پالایش، تبرید و انتقال گازها و میعانات گازی است.
در اتاق کنترل سرعت چرخش پمپها، توربین ها، کمپرسورها و فن های خنک کننده و همچنین دما و سایر پارامترهای مورد نیاز به صورت لحظه به لحظه در حال اندازه گیری است و در صورت ورود به منطقه بحرانی، هشدار[2]هایی توسط دستگاه کنترلی نمایش داده شده و در صورت وجود شرایط اضطراری دستگاه های تحت خطر را خاموش می کند.
1-2-2واحد تعمیرات
این واحد به زیر مجموعه هایی تقسیم می شود که هرکدام به فعالیت های تخصصی خود می پردازند.
الف) واحد تعمیرات پیشگیرانه:
عهدهدار پیگیری انجام درخواست کارهای تعمیراتی و چک لیست ها، پایش و مراقبت از دستگاهها و تجهیزات دوار و ثابت تاسیسات به منظور بهبود فعالیتهای تعمیراتی و کاهش توقفات ناگهانی و بدون برنامهریزی و همچنین کاهش هزینه های تعمیراتی، افزایش قابلیت اطمینان دستگاهها، در دسترس بودن آنها و... میباشد.
ب) واحد ابزار دقیق
شرح وظایف این واحد شامل سرویسدهی به کلیه تجهیزات ابزار دقیقی که میبایست بر اساس دستورالعملهای سازندگان و یا دستگاه نظارت انجام پذیرد مانند:
آنالیزرها، کنترلولوها، ترانسمیترها، ریگلاتورها، لوپها، سولونوئیدولوها، گیجها و رکوردرها،ترموکوپلها، دماسنجها، سطح سنجها، جریان سنجهاو کنترلرهای دیزل پمپها ، دیزل ژنراتورهامیباشد.
خدمات نگهداری، تعمیر و سرویسهای مربوط به ادوات و دستگاهای برقی موجود در مجموعهی پالایشگاه و در کلیه ساعات شبانهروز بر عهدهی این واحد میباشد، این واحد شامل 2 زیرمجموعهی تعمیراتی میباشد، یکی از این واحدها در کارگاه مرکزی واقع شده است و وظیفهی تعمیرات تجهیزات قابل ارسال به کارگاه را دارد و واحد دیگر مسئولیت ارائه سرویس دهی به تجهیزات در سایت پالایشگاه را بر عهده دارد.
از جمله ادوات و دستگاههایی که توسط واحد تعمیرات برق سرویسدهی میشوند میتوان به الکتروموتورها، تابلوهای برق فشار ضعیف ، ترانس رکتیفایرها، سیستمهای روشنایی، شارژرها، سیستمهای ارت اشاره نمود .
این واحد به بخشهای مکانیک دستگاه های ثابت[3]، مکانیک ماشین آلات دوار [4]و مکانیک عمومی تقسیم میشود.
این واحد مسئول انجام امور گارگاهی شامل کارگاه های جوشکاری، کارگاه شیرآلات صنعتی و کارگاه ماشین ابزار میباشد.
فصل دوم) مبانی و اصول حاکم
تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد). در کلیه سیستمهای تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.
2-1-1اجزاسیستم تبرید:
الف) کمپرسور
ب) کندانسور
ج) شیرانبساط
د) تبخیرکننده[6]
شکل2-1-شماتیک چرخه تبرید
2-1-2چرخه تبرید تراکم بخار
در سیکل تبخیر-تراکمی ایدهآل از سیال عامل به عنوان ماده خنککننده برای جذب و
از دست دادن انرژی گرمایی استفاده میشود. انتقال انرژی باعث میشود سیکل
تبخیر- تراکمی یک محیط بسته را خنک کند. در سیکل تبخیر- تراکمی ایدهآل از هر گونه اتلافی صرفنظر میشود. نحوه کار سیکل تبخیر- تراکمی در شکل (2-2) دیده میشود. در این سیکل، سیال عامل به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور میشود. هنگامیکه سیال عامل فشرده میشود، دما و فشار آن افزایش مییابد(1به2). پس از فشرده شدن سیال وارد چگالنده میشود. در این قسمت انرژی گرمایی با محیط مبادله میشود که در نتیجه سیال عامل خنک شده و به مایع اشباع تبدیل میشود(2 به 3). سپس سیال از درون شیر انبساط عبور میکند و فشار و حرارت آن در طی یک فرآیند آنتالپی ثابت کاهش مییابد (3به4). به دلیل کاهش فشار و حرارت، سیال عامل به صورت مخلوطی از مایع و گاز وارد تبخیرکننده میشود. در این قسمت، سیال به بخار اشباع تبدیل شده است و دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تکرار میشود.
شکل 2-2چرخه تبرید تراکم – بخار ایده ال
سیستم شکل2-1 رامیتوان به دو منظوراستفاده کرد،مورد اول اینکه ازاین سیستم برای سرد سازی استفاده کرد،که دراین صورت میخواهیم فضایی را در دمای پایین تر از دمای محیط، نگهداریم. بنابراین دراین صورت هدف از ساختن چنین سیستمی، کمیت میباشد.
عملکرد سیستم تبرید را برحسب ضریب، اندازه میگیرند:
(2-1)
مورد دوم این است که ازسیستم تبرید به عنوان تلمبه گرما استفاده شود.دراین مورد میخواهیم فضایی را در دمای ،بالاترازدمای محیط، نگه داریم و هدف از ساختن چنین سیستمی،کمیت میباشد.در این صورت عملکرد تلمبه ی گرمایی،،بصورت زیراست:
(2-2)
به این نکته بایدتوجه کرد که سیستم های تبرید و پمپ های گرمایی از نظر متغییرهای طراحی باهم متفاوتند،ولی تحلیل هردوی آنها یکسان است.
2-1-3 انحراف چرخه تبرید تراکم بخارواقعی ازچرخه ایده آل
تفاوت چرخه تبرید واقعی با چرخه ایدهآل عمدتا به دلیل افت فشار سیال و انتقال گرما به محیط اطراف و یا از آن است.چرخه واقعی میتواند به چرخه شکل(2-3) نزدیک باشد. احتمالا بخاری که وارد کمپرسور میشود فوقگرم[7] میشود. برگشتناپذیریهایی در فرآیند تراکم وجود دارد و انتقال گرما به محیط اطراف صورت میگیرد که موجب کاهش آنتروپی میشود. فشار خروجی از چگالنده کمتر از فشار ورودی به آن و دمای سیال در چگالنده اندکی بیش ازدمای محیطی است که گرما
[1]D.M Water
[2]Alarm
[3]Fixed Equipments
[4]Machinery
[5]Refrigeration system
[6]Evaporator
[7]Super Heat
گاز طبیعی منبع انرژی تقریباًً پاکیزه، فراوان و ارزان قیمتی است که هم اکنون نیز به مقیاس وسیع برای مصارف صنعتی و خانگی به کار رفته و در طی دهههای آینده بهرهبرداری از آن گسترش خواهد یافت. در توسعه اقتصادی جهان، مناطق و کشورهای مختلف، به دلیل منابع و ذخایر عظیم در دسترس و توسعه تکنولوژیهای خلاق، باعث کاهش هزینهها و زمان اجرای پروژهها و در نتیجه بهبود اقتصاد پروژههای توسعه و انتقال گاز شده است. همچنین تلاش جهانی برای کاهش گازهای گلخانهای و گاز CO2 مزیت استفاده از گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوختها را نشان میدهد.
دولتها و صاحبان صنایع امروزه به دنبال آن دسته از حاملهای انرژی هستند که آلایندههای کمتری تولید میکنند. به همین دلیل جهان به گاز طبیعی روی آورده است. در واقع گاز طبیعی در هر واحد انرژی حدود ۲۴ درصد نسبت به نفت خام و ۴۲ درصد نسبت به زغالسنگ گازهای آلاینده کمتری تولید میکند و این بیانگر آن است که میتوان انرژی بیشتری مصرف و در مقایسه با نفت خام و زغالسنگ، آلایندههای کمتری تولید کرد.
مصرف گاز طبیعی در دهه ۱۹۹۰ در اروپا به شدت افزایش یافته، به طوری که در آلمان ۳۰ درصد، در ایتالیا ۵۰ درصد و در انگلیس ۱۰۰ درصد رشد داشته است و در مقابل تولید گاز آلایندهCO2 ، به همین نسبت کاهش یافته. هر چند انتشار CO2و ذرات معلق در مقایسه با زغالسنگ و نفت قابل چشمپوشی است. لیکن مقادیر متنابهی از NOx انتشار مییابد که نیازمند بررسی و مطالعات بیشتر آثار و تبعات آن در محیط زیست میباشد.
3-3-1 بررسی گاز طبیعی از لحاظ ارزش سوختی و انرژی:
قابلیت اشتعال گاز طبیعی فقط در محدوده خاصی از نسبتهای اختلاط با هوا اتفاق میافتد که این محدوده را محدوده «قابلیت اشتعال »می نامند.
مرز پائین این محدوده را اشتعالLELو مقدار بالای این محدوده را ، حد بالای اشتعالLHL مینامند.
حد پائین اشتعال گاز طبیعی ۵ درصد و حد بالای آن ۱۵ درصد میباشد . بهترین حالت برای اشتعال گاز طبیعی نسبت ۱۰ درصد گاز با هواست که همان نسبتی است در فرمول ترکیب متان و اکسیژن (هوا) دیده میشود .
+2
همانطور که واکنش فوق نشان میدهد یک حجم متان برای سوخت کامل نیاز به ۲ حجم اکسیژن دارد و با توجه به اینکه یک حجم اکسیژن تا حدودی در ۵ حجم هوا موجود است . بنا بر این میتوان گفت که یک حجم متان نیاز به ۱۰حجم هوا دارد که تا حدودی همان نسبت یک به ۱۰ و یا ده درصد است .
البته برای سوختن کامل نیاز به ۲۰ الی ۳۰ درصد هوای اضافی داریم ولی در انفجارها هر چه به نسبت ۱۰ درصد گاز در هوا نزدیک تر باشیم انرژی حاصل از انفجار بیشتر است .
مطالعه موردی 4
4-1 بررسی سیستم خنک کاری توربین ها و کمپرسورها درپالایشگاه گاز سرخون.
در حال حاضر برای خنک کاری توربوکمپرسورها از Hot Oilاستفاده می شود که این ماده مورد تحریم واقع شده وبرای خرید آن باید هزینه زیادی کرد،یک راه حل پیشنهادی جهت جایگذینی این ماده روی اوردن به فناوری نانو است که کشور ما دراین زمینه پیشرفت های خوبی داشته.
4-1-1 بررسی نانو سیالات
خواص استثنایی نانوسیالات:
الف) هدایت حرارتی بیشتر نسبت به سوسپانسیونهای معمولی.
ب) رابطه غیرخطی بین هدایت وغلظت مواد جامد و بستگی شدید هدایت به دما.
ج) پایداری.
د) روش تهیه نسبتاً آسان
ه) ویسکوزیته یا گرانروی قابل قبول
شکل 3-3 نانوسیال مس
این خواص باعث شده تا این سیالات به عنوان یکی از مناسبترین و قویترین انتخابها در زمینه سیالات خنک کننده مطرح شوند. بیشترین تحقیقات روی هدایت حرارتی نانوسیالات، در زمینه سیالات حاوی نانوذرات اکسید فلزی انجام شده است یکی از این پژوهش ها افزایش 30 درصدی هدایت حرارتی را با اضافه کردن 3/4 درصد حجمی آلومینا به آب نشان میدهد. البته در یک پژوهش مشابه دیگر، محققان به افزایش 15 درصدی هدایت گرمایی را برای همین نوع نانوسیال با همین درصد حجمی دست یافتند که مشخص شد تفاوت این نتایج ناشی از تفاوت در اندازه نانوذرات بهکار رفته در این دو تحقیق بوده است.
قطر متوسط ذرات آلومینای بکاررفته در آزمایش اول 13نانومتر و در آزمایش دوم 33 نانومتر بوده است.
بنابراین درصورت جایگزین کردن نانوسیالات برای مثال اکسید آلومینیوم درآب بعنوان سیال کاری جهت سیستم خنک کاری علاوه بر صرفه جویی اقتصادی میتوان به افزایش بازده پالایشگاه نیز یاری کرد.
مطالعه موردی 5
3-5 بررسی اثرات جایگزینی سیستم های کنترلی مبتنی برشبکه های رایانه ای باسیستم مونیتورینگ موجود درپالایشگاه گاز سرخون
سیستم های کنترلی در پالایشگاه گازسرخون بصورتی است که برای جمع آوری اطلاعات اندازه گیری شده توسط ابزارهای دقیق نصب شده روی تجهیزات بطورمجزا برای هریک ازاین ابزارها از سایت به اتاق کنترل سیم کشی صورت گرفته و برای برخی دیگر ازابزارها مانند فشار سنج های آنالوگ اطلاعات فقط به صورت محلی قابل خواندن است.
دراتاق کنترل برای هریک ازقسمت های پالایشگاه تابلوهایPLC بزرگی قرار داده شده است که اطلاعات بصورت پراکنده نمایش داده میشود باوجودی که اخیرا مهندسین کنترل پالایشگاه اقدام به تهیه نرم افزاری برای فقط نمایش اطلاعات روی PLC در رایانه کرده اند اما همانطور که گفته شد این نرم افزار فقط قادر به نمایش اطلاعات بوده و تجهیزات کمافی السابق همان تجهیزات قبلی می باشند واین نرم افزار قدرت تحلیل وتشخیص شرایط بحرانی را ندارد.
شکل 3-4 شماتیک یک سیستم کنترلی تحت شبکه
این شرایط باعث می شود تا مهندسین کنترل پالایشگاه نتوانند بطورمنسجم همه اطلاعات را یکجا در اختیار داشته باشند وجمع آوری اطلاعات مستلزم حضور فیزیکی و دوره ای از سایت پالایشگاه وادوات پالایش می باشد.
امروزه باگسترش علوم رایانه وشبکه های رایانه ای تمامی ابزارهای جدید به گونه ای ساخته می شوند که قابلیت تبادل اطلاعات با این سیستم ها را داشته باشند ابزارهای دقیق صنعتی نیز از این قاعده مستثنی نبوده وبرای همه موارد نیاز ازجمله دماسنج ها(ترموکوپل ها)وفشارسنج ها وارتعاش نگارها ودیگر ابزارهای کنترل اتوماتیک وهشداری مدل های طراحی شده است.
روال کلی عملکرد این ابزارها مانند ابزارهای دقیق معمولی است، با این تفاوت که نسبت تبدیل مقدار اندازه گیری شده به ولتاژ تولیدی مدارهای الکتریکی برحسب استانداردهای جدید مطابق با شبکه های دیتا وقابل فهم رایانه خواهد بودو این ولتاژها بگونه ایست که باخود اعداد دودویی را روی سیم ها حمل میکند.
بااستفاده از این سیستم دیگر نیازی به سیم کشی های جداگانه برای انتقال هر اطلاعاتی به اتاق کنترل ونصب تابلوهای کنترلی وجود نخواهد بود.همچنین درمورد بهینه سازی هزینه ها شاهد کاهش چشم گیری درمنابع مالی وانسانی برای راه اندازی،تعمیرو نگهداری آن درمقایسه با سیستم فعلی خواهیم بود.
وابستگی مکانی برای کنترل شرایط کمتر میشود وبه سهولت میتوان لایه های کنترلی را افزایش داد.
روی این بسترقابلیت برنامه نویسی وایجاد نرم افزارهای تحلیل گر،سیستم های گزارش گیری،رسم دیاگرام های وضعیت وبسیاری امکانات دیگر وجود خواهد داشت.
فصل چهارم
نتیجه گیری
واحدهای پالایشگاه شامل واحد 100 ، تأسیسات سر چاهها و خطوط جمع آوری، واحد 200 واحد تفکیک کننده های ورودی، واحد 400 واحد تنظیم نقطه شبنم، واحد 500 سیکل تبرید، واحد 600 واحد بازیافت گلایکول، واحد 700 واحد تثبیت مایعات گاز، واحد 810 واحد آب آشامیدنیومصرفی، واحد 820 واحد هوای فشرده، واحد 830 واحد گاز سوخت، واحد 840 واحد برج و حوضچه های سوزان، واحد 860 واحد آب آتش نشانی، واحد 900 واحد تولید برق (نیروگاه) و واحد 1000 واحد شیرین سازی گازهای ترش، گاز مایع خروجی از واحد 700، پکیج نیتروژن و پکیج آب شیرینکن[1]میباشد.
علاوه بر واحدهای ذکر شده که روند اصلی پالایش گاز هستند، واحدهای دیگری هم در این پالایشگاه به منظور پشتیبانی از عملیات در حال اجرا و ایجاد شرایط بهینه کاری مشغول میباشند. این واحدها شامل اتاق کنترل و واحد تعمیرات میشود.
1-2-1 اتاق کنترل
اتاق کنترل در واقع مغز پالایشگاه بوده و همواره در حال بررسی شرایط انجام فرآیندهای پالایش، تبرید و انتقال گازها و میعانات گازی است.
در اتاق کنترل سرعت چرخش پمپها، توربین ها، کمپرسورها و فن های خنک کننده و همچنین دما و سایر پارامترهای مورد نیاز به صورت لحظه به لحظه در حال اندازه گیری است و در صورت ورود به منطقه بحرانی، هشدار[2]هایی توسط دستگاه کنترلی نمایش داده شده و در صورت وجود شرایط اضطراری دستگاه های تحت خطر را خاموش می کند.
1-2-2واحد تعمیرات
این واحد به زیر مجموعه هایی تقسیم می شود که هرکدام به فعالیت های تخصصی خود می پردازند.
الف) واحد تعمیرات پیشگیرانه:
عهدهدار پیگیری انجام درخواست کارهای تعمیراتی و چک لیست ها، پایش و مراقبت از دستگاهها و تجهیزات دوار و ثابت تاسیسات به منظور بهبود فعالیتهای تعمیراتی و کاهش توقفات ناگهانی و بدون برنامهریزی و همچنین کاهش هزینه های تعمیراتی، افزایش قابلیت اطمینان دستگاهها، در دسترس بودن آنها و... میباشد.
ب) واحد ابزار دقیق
شرح وظایف این واحد شامل سرویسدهی به کلیه تجهیزات ابزار دقیقی که میبایست بر اساس دستورالعملهای سازندگان و یا دستگاه نظارت انجام پذیرد مانند:
آنالیزرها، کنترلولوها، ترانسمیترها، ریگلاتورها، لوپها، سولونوئیدولوها، گیجها و رکوردرها،ترموکوپلها، دماسنجها، سطح سنجها، جریان سنجهاو کنترلرهای دیزل پمپها ، دیزل ژنراتورهامیباشد.
خدمات نگهداری، تعمیر و سرویسهای مربوط به ادوات و دستگاهای برقی موجود در مجموعهی پالایشگاه و در کلیه ساعات شبانهروز بر عهدهی این واحد میباشد، این واحد شامل 2 زیرمجموعهی تعمیراتی میباشد، یکی از این واحدها در کارگاه مرکزی واقع شده است و وظیفهی تعمیرات تجهیزات قابل ارسال به کارگاه را دارد و واحد دیگر مسئولیت ارائه سرویس دهی به تجهیزات در سایت پالایشگاه را بر عهده دارد.
از جمله ادوات و دستگاههایی که توسط واحد تعمیرات برق سرویسدهی میشوند میتوان به الکتروموتورها، تابلوهای برق فشار ضعیف ، ترانس رکتیفایرها، سیستمهای روشنایی، شارژرها، سیستمهای ارت اشاره نمود .
این واحد به بخشهای مکانیک دستگاه های ثابت[3]، مکانیک ماشین آلات دوار [4]و مکانیک عمومی تقسیم میشود.
این واحد مسئول انجام امور گارگاهی شامل کارگاه های جوشکاری، کارگاه شیرآلات صنعتی و کارگاه ماشین ابزار میباشد.
فصل دوم) مبانی و اصول حاکم
تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد). در کلیه سیستمهای تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.
2-1-1اجزاسیستم تبرید:
الف) کمپرسور
ب) کندانسور
ج) شیرانبساط
د) تبخیرکننده[6]
شکل2-1-شماتیک چرخه تبرید
2-1-2چرخه تبرید تراکم بخار
در سیکل تبخیر-تراکمی ایدهآل از سیال عامل به عنوان ماده خنککننده برای جذب و
از دست دادن انرژی گرمایی استفاده میشود. انتقال انرژی باعث میشود سیکل
تبخیر- تراکمی یک محیط بسته را خنک کند. در سیکل تبخیر- تراکمی ایدهآل از هر گونه اتلافی صرفنظر میشود. نحوه کار سیکل تبخیر- تراکمی در شکل (2-2) دیده میشود. در این سیکل، سیال عامل به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور میشود. هنگامیکه سیال عامل فشرده میشود، دما و فشار آن افزایش مییابد(1به2). پس از فشرده شدن سیال وارد چگالنده میشود. در این قسمت انرژی گرمایی با محیط مبادله میشود که در نتیجه سیال عامل خنک شده و به مایع اشباع تبدیل میشود(2 به 3). سپس سیال از درون شیر انبساط عبور میکند و فشار و حرارت آن در طی یک فرآیند آنتالپی ثابت کاهش مییابد (3به4). به دلیل کاهش فشار و حرارت، سیال عامل به صورت مخلوطی از مایع و گاز وارد تبخیرکننده میشود. در این قسمت، سیال به بخار اشباع تبدیل شده است و دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تکرار میشود.
شکل 2-2چرخه تبرید تراکم – بخار ایده ال
سیستم شکل2-1 رامیتوان به دو منظوراستفاده کرد،مورد اول اینکه ازاین سیستم برای سرد سازی استفاده کرد،که دراین صورت میخواهیم فضایی را در دمای پایین تر از دمای محیط، نگهداریم. بنابراین دراین صورت هدف از ساختن چنین سیستمی، کمیت میباشد.
عملکرد سیستم تبرید را برحسب ضریب، اندازه میگیرند:
(2-1)
مورد دوم این است که ازسیستم تبرید به عنوان تلمبه گرما استفاده شود.دراین مورد میخواهیم فضایی را در دمای ،بالاترازدمای محیط، نگه داریم و هدف از ساختن چنین سیستمی،کمیت میباشد.در این صورت عملکرد تلمبه ی گرمایی،،بصورت زیراست:
(2-2)
به این نکته بایدتوجه کرد که سیستم های تبرید و پمپ های گرمایی از نظر متغییرهای طراحی باهم متفاوتند،ولی تحلیل هردوی آنها یکسان است.
2-1-3 انحراف چرخه تبرید تراکم بخارواقعی ازچرخه ایده آل
تفاوت چرخه تبرید واقعی با چرخه ایدهآل عمدتا به دلیل افت فشار سیال و انتقال گرما به محیط اطراف و یا از آن است.چرخه واقعی میتواند به چرخه شکل(2-3) نزدیک باشد. احتمالا بخاری که وارد کمپرسور میشود فوقگرم[7] میشود. برگشتناپذیریهایی در فرآیند تراکم وجود دارد و انتقال گرما به محیط اطراف صورت میگیرد که موجب کاهش آنتروپی میشود. فشار خروجی از چگالنده کمتر از فشار ورودی به آن و دمای سیال در چگالنده اندکی بیش ازدمای محیطی است که گرما
[1]D.M Water
[2]Alarm
[3]Fixed Equipments
[4]Machinery
[5]Refrigeration system
[6]Evaporator
[7]Super Heat