مدل‌سازی و تحلیل ترمودینامیکی بلورساز تحت خلا با گرمایش پمپ حرارتی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

4 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22060/mej.2025.23430.7770
چکیده

در این مقاله، یک بلورساز گردش اجباری تحت خلأ که از بلورساز، پمپ و مبدل حرارتی تشکیل شده است، باهدف تأمین آب شیرین مصرفی پیشنهاد داده شده است. به‌منظور تأمین هم‌زمان بار گرمایش بلورساز و همچنین برای تقطیر بخار آب خروجی از بلورساز، از پمپ حرارتی به‌عنوان روشی جدید استفاده شده است. یک مجموعه آزمایشگاهی برای نشان‌دادن امکان‌سنجی سیستم پیشنهادی طراحی و ساخته شده که مجموعه شامل سیکل بلورساز گردش اجباری است. میانگین درصد خطا بین نتایج آزمایشگاهی و شبیه‌سازی صورت‌گرفته، 4/8 درصد گزارش شد. نتایج حاکی از آن است که با تغییر دمای ورودی و فشار بلورساز، نرخ تولید کریستال نمک و آب شیرین تولیدی به ترتیب به مقدار 0/65 و 19/81 کیلوگرم بر ساعت افزایش می‌یابد. مصرف انرژی الکتریکی نیز با افزایش دمای ورودی آب تغذیه و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی کاهش می‌یابد و کمترین میزان مصرف انرژی الکتریکی در دمای 50 درجه سانتی‌گراد، فشار بلورساز 0/085 بار و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی 13 کیلووات رخ می‌دهد.