دورة كرومر ... معلومات


بواسطة التلميذ(ة):
دورة كرومر ... معلومات

١ مقدمة

دورة كرومر دورة ترموديناميكية تستخدم مادة مجففة للتفاعل مع هواء أعلى رطوبةً نسبية يغادر سطحًا باردًا.
عندما يمر النظام بسلسلة حالات مختلفة ثم يعود إلى حالته الابتدائية يقال إن دورةً ترموديناميكية حدثت.
تمتص المادة المجففة الرطوبة من الهواء الذي يغادر السطح البارد، مطلقةً الحرارة ومجففةً الهواء، الذي يمكن استخدامه في عملية تتطلب هواءً جافًّا.
تجفَّف المادة المجففة بعدها بتيار من الهواء ذي الرطوبة النسبية المنخفضة، حيث تفقد المادة المجففة رطوبتها عن طريق التبخر، ما يزيد الرطوبة النسبية للهواء ويبرده.
يمكن لهذا الهواء الأبرد والأكثر رطوبة بعدها أن يمرر على نفس السطح البارد كما سبق ليبرد إلى ما دون نقطة الندى ويجفَّف أكثر، أو يمكن أن يطرد من النظام.
تخضع المادة المجففة لعملية عكوسة حيث في الجزء الأول من الدورة تمتص أو تكثف الرطوبة من الهواء، ما يترك سطحًا باردًا يطلق الحرارة، ثم في الجزء الثاني من الدورة تبخر الرطوبة، إذ تمتص الحرارة وتعود المادة المجففة إلى حالتها الأصلية لإكمال الدورة من جديد.
نتيجة دورة كرومر هي أن الهواء المعالج الذي يغادر الدورة يزيد تجفيفه (نسبة حرارة كامنة أعلى) ثم يغادر السطح البارد دون البقاء في الدورة.
نال مفهوم دورة كرومر براءات اختراع في الأصل في منتصف ثمانينيات القرن العشرين.
انتهت صلاحيات براءات الاختراع هذه لذا فالدورة متاحة لاستخدام الجميع بشكل مجاني.
أُعلن عن الدورة أول مرة في عام 1997 في مجلة بوبيلار ميكانكس في قسم الأخبار التقنية

٢ عمليات الرطوبة:

تستخدم دورة كرومر بشكل أساسي في تكييف الهواء وتطبيقات التجفيف. يكون جزء السطح البارد من الدورة غالبًا نتيجة دورة كارنو عكسية أو دورة تبريد. لتعمل دورة كرومر يجب على المادة المجففة أن تتعرض لتياري هواء، أحدهما برطوبة أعلى من سطح بارد، والآخر برطوبة أقل لتجفيفه. أسهل طريقة لتحقيق هذا هي تحريك المادة المجففة. يمكن استخدام أي آلية تدوير، كضخ مادة مجففة سائلة، ولكن العجلة الدوارة تطبيق ميكانيكي سهل يمكن استخدامه، وذلك بتحميل العجلة بمادة مجففة يمر عبرها التيارات الهوائيان المختلفان.
تظهر في المخطط السايكرومتري في الشكل عملية الرطوبة (العملية السايكرومترية) المتمثلة بمرور الهواء عبر النظام ذي نقاط الحالة الأربعة 1,2,3,4. في هذا التطبيق، يقدم الهواء الراجع من المساحة -عادةً برطوبة نسبية تقارب 50%- إلى عجلة التجفيف ويجفف المادة المجففة. يلتقط الهواء الرطوبة ويبرد في العملية 1-2. يقدم الهواء الرطب عندها إلى سطح التبريد (وشيعة التبريد في مكيف الهواء)، والذي يبرد الهواء إلى ما دون نقطة الندى الخاصة به ويجفف الهواء في العملية 2-3. يمثل هذا العمل (الشغل) الذي تؤديه الوشيعة الباردة. في تلك الأثناء، تدار المادة المجففة التي أصبحت جافة في الأسفل إلى تيار الهواء العلوي. يقدم الهواء المشبع الذي يغادر الوشيعة -عادةً برطوبة نسبية 93% حتى 98%- إلى المادة المجففة عند النقطة 3، حيث يجفف الهواء أكثر في العملية 3-4، ويقدم إلى المساحة كهواء تغذية. تدور المادة المجففة، التي أصبحت محملة بالرطوبة، إلى الهواء الراجع، حيث تعود الدورة من البداية.

يظهر التبريد والتجفيف المعتاد بالوشيعة الباردة دون دورة كرومر في المخطط السايكرومتري. نقطة الحالة 1 هي الهواء العائد من المساحة إلى النظام (الهواء الراجع). لنظام تكييف تقليدي، هذا الهواء في نقطة الحالة 1 يدخل وشيعة التبريد ويغادرها بالقرب من نقطة الحالة 4’ بعد أن يبرد ويجف. تمثل نقطة الحالة 4’ درجة الحرارة ومحتوى الرطوبة للهواء الذي يغادر الوحدة التقليدية، نحو 45-50 درجة فهرنهايت (7-10 درجة مئوية) وبرطوبة نسبية 95-98%.

المراجع التي إعتمد عليها التلميذ(ة)

    ١ Wikipedia