یخچال نفتی چگونه کار میکند؟

یخچال های نفتی یکی از جالب ترین سیستم های تبرید هستند که در زمان قدیم مورد استفاده قرار می‌گرفتند. در واقع بر خلاف تصورات اکثریت که با توجه به نام این یخچال شکل گرفته، نفت هیچ نقش مستقیمی در کارکرد این دستگاه ایفا نمی کند بلکه تنها برای تولید حرارت در ژنراتور استفاده می شود. یخچال نفتی بر خلاف یخچال های برقی یا کولر های گازی که بر اساس فریون فشرده و کمپرسور کار می کنند، دارای هیچ قسمت متحرکی نیست و اساس کار یخچال نفتی بر پایه جذب آب و دفع آمونیاک در آب می باشد. این که یخچال نفتی چگونه کار میکند شاید سوالی باشد که ذهن بسیاری از افراد را در گیر کرده که در ادامه به بررسی آن می پردازیم.

همچنین در این مطلب می خوانید:

• یخچال نفتی جدید
• تعمیر یخچال نفتی
• یخچال نفتی قدیمی فروشی

تاریخچه یخچال نفتی 

تبلیغات

یکی از خصوصیت های جالب درباره ی این یخچال ها این است که این یخچال ها به بی صدا بودن معروف اند و تقریبا یک قرن قدمت دارند. از علت های بی صدا بودن یخچال های نفتی می توان به نداشتن اجزا متحرک در آن اشاره کرد. اختراع یخچال نفتی به طور مشترک به نام آلبرت انیشتین و لئو زلارد به ثبت رسیده است. لئو یک دانشمند مجارستانی بود که ابتدا دانشجو و سپس دوست و همکار آلبرت در پروژه های تحقیقاتی زیادی بود. از همکاری این دو می توان به پروژه منهتن که به ساخت اولیت بمب اتمی آمریکا منجر شد، اشاره کرد‌. لئو زلارد اختراعات زیادی از جمله دستگاه های شتاب دهنده خطی و سیکلوترون را به نام خود ثبت کرده است. بسیاری از دانشمندان نقش اصلی در اختراع یخچال نفتی را نیز به این فرد نسبت می دهند. اگر بخواهیم درباره ی این که یخچال نفتی چگونه کار میکند صحبت کنیم خوب است ابتدا با اجزای این دستگاه و سپس کارکردشان بیشتر آشنا شوید. اجزای تشکیل دهنده یخچال نفتی عبارتند از:

• ژنراتور : محل تبدیل آمونیاک مایع به گاز آمونیاک.
• پمپ حباب : جدا کردن گاز آمونیاک از آب.
• کندانسور: در این قسمت گاز آمونیک گرن و متراکن شده و سبب ایجاد آمونیاک مایع و سرد می شود.
• اوپراتور: در اوپراتور آمونیاک مایع تبدیل به گاز شده و باعث ایجاد سرما در داخل یخچال و فریزر می شود.
• جذب کننده: گاز آمونیاک در آب جذب و حل می شود.

طرز کار یخچال نفتی

• در دماب معمولی آمونیاک در آب حل می شود ولی اگر به مخلوط آمونیاک و آب گرما دهیم، به علت این که آمونیاک بسیار جوشنده تر از آب است، آمونیاک آغاز به جوشیدن می کند و از مخلوط آب و آمونیاک به صورت گاز، بخار آمونیاک گرم متصاعد شده و مقداری بخار آب همراه با خود نیز تبخیر می کند.
• در سر راه این بخار گرم یک جدا کننده قرار دارد که قطره های آب را از بخار آمونیاک جدا می کند و به درون مخزن مخلوط آب و آمونیاک بر می‌گرداند.
• بخار آمونیاک وارد مجموعه ای از لوله های پره دار به نام چگالنده شده و گرمای خود را از دست می دهد و به صورت آمونیاک مایع در می آید.
• آمونیاک مایع سرد تر شده و وارد محفظه و لوله های پره دار دیگری می شود که درون یخچال جای دارند. آمونیاک سرد شده در محفظه در معرض گاز هیدروژن قرار می گیرند و به سرعت بخار شده و جهت تبخیر، گرمای درون یخچال را جذب می کنند.
• سپس مخلوط سرد آمونیاک و هیدروژن وارد جذب کننده می شود، درون جذب کننده مخلوط آمونیاک و هیدروژن با آبی که در مرحله دوم از گاز داغ آمونیاک جدا شده بود تماس داده می شوند و در اینجا آمونیاک درون آب حل می شود و هیدروژن جدا شده دوباره به درون اوپراتور باز می گردد.
• مخلوط آب و آمونیاک دوباره به درون مخزن مخلوط آب و آمونیاک بازگشته و توسط گرمای شعله نفت دوباره بخار شده و مراحل ۱ تا ۶ به صورت چرخه دوباره تکرار می شوند.

سیکل تبرید یخچال نفتی

ابتدا با حرارت تولید شده توسط شعله نفتی دمای محلول آب و آمونیاک موجود در ژنراتور افزایش یافته و تا جایی که آمونیاک به علت دمای جوش پایین تر بخار شده از محلول جدا می شود. بخار آمونیاک از لوله باریکی که پمپ حباب نام دارد بالا می رود و همراه خود مقداری محلول رقیق آب و آمونیاک را نیز به سمت بالا می برد و وارد مسیر جدیدی می نماید. بخار آمونیاک بعد از عبور از کندانسور هوایی که در پشت یخچال قرار دارد تقطیر می شود. آمونیاک مایع وارد اوپراتور یخچال شده و با گرفتن حرارت از درون یخچال دوباره تبخیر می شود.

در ادامه باید بخار آمونیاک دوباره وارد محلول آب و آمونیاک شود. برای انجام‌ این کار از گاز کمکی هیدروژن کمک می گیرند. این گاز عملیات جذب آمونیاک توسط آب را تسهیل می کند و در پایان دوباره از محلول جدا شده و وارد مخزن هیدروژن می شود. بنا بر این بخار آمونیاک متصاعد شده از اوپراتور، هیدروژن و محلول رقیق آب و آمونیاک که توسط پمپ حباب به جریان افتاده در یک سری لوله به نام ابزربر در مجاورت هم قرار می گیرند و در طول جاری شدن از لوله که شیب کمی به سمت پایین دارد به مرور بخار آمونیاک جذب محلول رقیق آب و آمونیاک شده و محلول غلیظ حاصل در مخزنی ذخیره می شود تا سیکل تبرید ادامه پیدا کند. تا اینجای مطلب به خوبی با این که یخچال نفتی چگونه کار میکند آشنا شدید. در واقع می توان گفت که به علت بازده بالای سیستم های تراکمی در مقیاس مشابه از این سیستم استفاده زیادی نمی شود اما به هر حال هنوز هم در مناطقی که گاز و برق وجود ندارد از یخچال نفتی جدید که مانند همان مدل های قدیمی کار می کند استفاده می شود. امروزه با تغییراتی در سیستم تبرید یخچال نفتی مانند قرار دادن پمپ الکتریکی و فن برای کندانسور و ابزربر بازده سیستم را افزایش می دهند و از آن در چیلر های گازسوز استفاده می کنند. از مزایای این چیلر ها می‌توان به مصرف کم الکتریسیته به علت عدم وجود کمپرسور، بازده بالا، توانایی کار در محیط های گرم به علت بودن کندانسور هوایی اشاره کرد. یخچال نفتی جدید یا حتی مدل های قدیمی البته اگر هنوز در یخچال نفتی قدیمی فروشی موجود باشند، قابلیت تعمیرات در صورت خرابی را دارند. البته همانطور که گفتیم استفاده از این یخچال ها دیگر خیلی رایج نیست اما اگر در مناطقی که برق و گاز هنوز موجود نباشد شاید بتوان از این یخچال ها استفاده کرد. در نتیجه تعمیر یخچال نفتی امکان پذیر است.

علت تبخیر آمونیاک در هیدروژن چیست؟

برای پاسخ به سوال باید به ترمودینامیک محلول توجه کنید. آب خالص در دمای ۱۰۰ درجه می جوشد و در دمای ۰ درجه یخ می زند ولی اگر به آب مقداری نمک بی افزاییم دیگر در دمای ۱۰۰ درجه نمی جوشد بلکه در دمایی بالا تر از ۱۰۰ می جوشد. حال اگر به آب ، مایعی مانند الکل اضافه کنیم در صفر درجه یخ نمی زند بلکه در زیر ۰ درجه یخ می زند و در دمایی پایین تر از ۱۰۰ تبخیر می شود. همین جریان در ارتباط با آمونیاک و گاز هیدروژن اتفاق می افتد.

آمونیاک خالص در دما و فشار اتاق به صورت گاز است ولی آمونیاکی که از کندانسور بیرون می آبد دارای دمای بالا تر از دمای اتاق و فشاری به مراتب بیشتر از فشار اتاق می باشد. در نتیجه لحظه وارد شدن آمونیاک به اوپراتور آمونیاک خالص به صورت مایع می باشد و این آمونیاک وقتی درون اوپراتور با هیدروژن در هم حل بشوند نقطه جوش محلول آمونیاک هیدروژن بسیارایین تر از نقطه جوش آمونیاک خالص می باشد. بنا بر این آمونیاک با هر دمایی هم که وارد اوپراتور شده باشد محلول آمونیاک و هیدروژن فورا تبخیر می شود حتی اگر دمای اوپراتور خیلی پایین تر از صفر باشد. در نتیجه این محلول برای تبخیر شدن دمای محیط اطرافش را جذب می کند.

جمع بندی

در این مطلب به خوبی با این موضوع که یخچال نفتی چگونه کار میکند و تاریخچه و مخترع آن کی بود چه بود، آشنا شدید. کارکرد این یخچال ها اصلا پیچیده نیست مخصوصا امروزه که با اضافه کردن چندین مورد جدید مانند پمپ الکتریکی، فن برای کندانسور و… به نوعی یخچال نفتی جدیدی را عرضه می کنند که می تواند برای مناطقی که محروم از برق و گاز هستند کاربردی باشد. همچنین به طور کلی این بخچال ها مصرف کمی داشته و در برخی مواقع به صرفه تر از سایر یخچال ها در بعضی استفاده ها است. امیدواریم در این مطلب به خوبی با طرز کار یخچال نفتی آشنا شده باشید.

انتهای پیام/