Amonyak/su ile çalışan soğurmalı soğutma sisteminin termodinamik analizi ve distilasyon kolonunun tasarımı

Abstract

Ill AMONYAK/SU İLE ÇALIŞAN SO?URMALI SO?UTMA SİSTEMİNİN TERMODİNAMİK ANALİZİ VE DİSTİLASYON KOLONUNUN TASARIMI (Yüksek Lisans Tezi) Fatma AKINCI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Şubat 1991 ÖZ Bu çalışmada NH3/H2O, soğutucu/soğurucu akışkan çifti ile ça lışan tek kademeli soğurmalı soğutma sistemi 'nin (SSS) termodina mik analizi ve distilasyon kolonunun tasarımı yapılmıştır. SSS, yo- ğuşturucu, buhar laştırıcı, soğurucu, ayırıcı, distilasyon kolonu, deflakmatör, pompa ve genleşme vanaları ile karışım ve soğutucu ısı değiştiricilerinden oluşur. Analizde deflakmatör çıkışındaki buhar karışımın deflakmatör sıcaklığında ve kütle kesrinin 0,999 olduğu, buharlaştırıcı çıkışındaki karışımın buhar fazında ve buharlaştırı- cı sıcaklığında olduğu varsayılmıştır. Basınç kayıplarının neden olduğu tersinmezliklerin etkisini göstermek amacıyla analizde ayı rıcı ve yoğuşturucu, buharlaştırıcı ve soğurucu arasındaki ve dis tilasyon kolonu raflarındaki basınç kayıpları dikkate alınmıştır. Isı değiştiricilerinin etkinlikleri 0,8 alınarak akışkanların ısı değiştiricilerinden çıkış sıcaklıkları belirlenmiştir. Sistemin re ferans noktalarındaki termodinamik özellikler, distilasyon kolonun- daki teorik ve gerçek raf sayıları, kolon etkinliği ve kolon boyut ları hesaplanmıştır. Maksimum teorik raf sayısı 150 C ayırıcı ve -20 C buharlaştırıcı sıcaklığında elde edilmiştir. SSS' nin soğut ma yükü 1 kW alınmış ve bu düşük soğutma yükü nedeniyle literatür de verilen distilasyon kolonu tasarım yöntemlerinin uygulanmasında zorluklarla karşılaşılmıştır. Kolon tasarımı ile elde edilen sonuç lar Ponchon-Savarit grafik yöntemi uygulanarak elde edilen sonuç larla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar tablolar ve diyag ramlar halinde verilmiştir.

IV THERMODYNAMIC ANALYSIS AND DESIGN OF DISTILLATION COLUMN OF THE ABSORPTION REFRIGERATION SYSTEM (M.Sc. Thesis) Fatma AKINCI GAZİ UNIVERSITY INTSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY February 1991 ABSTRACT In this study, the thermodynomic analysis and the design of distilla tion column of a single effect absorption type refrigeration system is performed. NH /H 0 was used as refrigeratn/absorber pairs. Absorp- tion refrigeration system consist of condenser, evaporator, absorber, refrigerant distillation column, deflacmator, several pumps, expansi on valves, refrigerant and mixture heat exchangers. In the analysis, the followingassumptions have been made, the outlet vapor temperature of deflacmator is equal to the deflacmator temperature; mass fraction is 0,999; the mixture coming from the evaporator is at the vapor pha se and its temperature is equal to the evaporator temperature. In the calculations, the pressure drop over the separator and condenser, evaporator and absorber have been considered. To see the effect of pressure loss. The outlet temperatures of fluids from the heat exchanger effectiveness as 0,8. Thermodynamics properties at the re ferans ; points of system, theoretical and actual plate numbers of distillation column, the column effectiveness and column dimensions have been calculated. Maximum theoretical number of plates at the se- perator temperature of 150 °C and evaporator temperature of -20 °C have been obtained. Refrigeration load has been taken as 1 kW. Beca use, this is too low value, the methods found from the literature co uld not be used seasily. The results obtained from the design of co lumn have been compared with the results of Ponchon-Savarit grafic method. These results have been shown in Tables and in diagrams.