میزان بارندگی و تبخیر ــ منابع آب درون زمین 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

بسم الله الرحمن الرحیم

مقدمه

((ربنا ما خلقت هذا باطلا سبحانک))

پروردگارا تو این دستگاه با عظمت را بیهوده نیافریده ای و پاک و منزهی

(سوره آل عمران آیه 191)

خداوند بزرگ آنگاه که انسان را آفرید از روح خود در او دمید و از این روانسان در زمین خلیفه الله گردید. خداوند عالم تمام امکانات را در اختیار بشر قرار داد و با پیامبرانی از جنس خودشان آنان را راهنمایی فرمود آنان که از چراغ همیشه فروزان نبوت در گذرگاه زندگی بهره گرفتند همواره بهترین طریق را یافتند و خداوند رحمان نیز در تمام دوران رحمت و برکت خود را به آنان ارزانی داشته و می‌دارد. بی گمان حی قادر با نظم بخشیدن به هفت آسمان و مزین کردن آسمانها به کواکب اقتدار لایتناهی خود را به بندگانش نشان داده است زمین نیز مانند سایر مخلوقات خداوند همیشه فرمانبرداری خالق خویش را بی چون و چرا اجرا نموده است و خداوند حکیم در کتاب آسمانی خویش می‌فرماید: به زمین خطاب شد که فورا آب را فرو بر به آسمان امر شد که بارن را قطع کن به یک لحظه خشک شد و حکم(قهر الهی) انجام یافت و کشتی بر کوه جودی قرار گرفت و فرمان هلاک ستمکاران در رسید (سوره هود آیه 44).

در مقابل این همه عظمت و بزرگی خداوند قادر و حکیم تنها به این جمله اکتفا می‌کنیم که سبحان الله.

و من الله التوفیق

میزان بارندگی و تبخیر ــ منابع آب درون زمین

 « و از ابر آبی به اندازه فرو می فرستیم و آنرا در زمین جا می دهیم و ما در بردن آن (یعنی بردن آن اندازه ای که بارانده ایم) توانائیم ـــ و با آن باغهای خرما و انگور برای شما تولید می کنیم، که هم فراورده های زیادی در آن برای شما هست و هم از آن می خورید (مؤمنون 18ــ19)». « آیا نمی بینی خدا آبی را از ابر پائین می آورد و آنرا در آب راهها در درون زمین راه می برد، سپس با آن رویشها با رنگهای گوناگون درمی آورد، سپس پژمرده می شود، پس از آن آنرا زرد شده می بینی، سپس آنرا خرد خرد می گرداند. در این روند براستی برای ناب اندیشمندان یادآوری افزون نهفته است (زمر 21)».

1- آبهای زیرزمینی چگونه ایجاد می‌شوند ؟

اغلب آبهای زیر زمینی از بارش و بارندگی ای که وارد زمین شده سرچشمه می‌گیرند. نقشه فوق نشان دهنده خاکهای اشباع شده از آب می‌باشد (آبخوانی که بیش از حد دارای آب می‌باشد) که بر روی سنگ بستر آبخوان قرار گرفته است. در آبخوانی که بیش از حد دارای آب است، آب فضای خالی بین دانه‌ها را پر می‌کند. در سنگ بستر آبخوان ها، آب از شکستگی‌ها و دیگر فضاهای خالی سنگ بستر وارد آن می‌گردد. همچنین برخی از انواع سنگ بستر مانند سنگ بستر ماسه سنگی ممکن است دارای فضاهای خالی اضافی (فضاهای اینترگرانولار) باشد که توسط آبهای زیر زمینی پر می‌گردند. آبهای زیرزمینی از ارتفاعات زیاد(یا مناطقی با فشار زیاد) به سمت ارتفاعات کم (یا مناطقی با فشار کم) جریان می‌یابند این مسئله برای آبهای سطحی نیز صادق است. جریان آبهای زیر زمینی همانگونه که در تصویر نشان داده شده است به سمت منطقه ای که خالی از آب (آب زیر زمینی) می‌باشد در حرکت است.

 فشار آب زیرزمینی نسبت به ارتفاع نقش مهمتری را در کنترل میزان آب و مسیر جریان آب در بستر محدود شده آبخوان (یا آرتزین) ایفا می‌کند. آنها آبخوانهایی در مقابل نفوذ عایق و بصورت غیرقابل نفوذ یا بصورت چینه هایی با نفوذ پذیری کم می‌باشند.

2- اکتشافات زیرسطحی:

نواحی آبدار پنهانی در هرجایی در زیر زمین قرار دارد و اغلب ما بی توجه به وجود آن هستیم. یکی از روش‌ها جهت شناسایی منابع زیرزمینی، اکتشافات زیرسطحی می‌باشد. تصویر زیر نشان دهنده آزمایش حفاری که یکی از انواع اکتشافات زیرسطحی است، می‌باشد. در طی حفاری نمونه هایی از داخل زمین برای مشاهده به سطح زمین آورده می‌شود.

پس از مدت زمانی که از آزمایش حفاری سپری شد و این آزمایش کامل گردید ساختمان زیرسطحی منطقه شناسایی میگردد. سپس گمانه‌های ایجاد شده تبدیل به چاه می‌گردند. آب در این چاه‌ها توسط لوله هایی که تعبیه شده، انتقال می‌یابد. از طریق این گمانه‌ها می‌توان به عمق آب پی برد درضمن توسط این گمانه‌ها نمونه هایی از آب زیرزمینی بمنظور تعیین جهت جریان آب زیرزمینی و تعیین اجزاء آب و همچنین تعیین آلودگی‌های احتمالی، برداشت می‌گردد.

از روشهای دیگر نیز بمنظور استخراج منابع پنهانی استفاده می‌گردد. این روشها شامل حفاری، معدن کاری، احداث راهروهای زیرزمینی جهت شناسایی و همچنین روشهای غیرمستقیم مانند روشهای ژئوفیزیکی می‌باشند.

تحقیق در مورد تبخیر 58 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 58 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

تبخیر جریانی است که بوسیله آن آب یا یخ تبدیل به گازمی شود. در فیزیک فرایند تبدیل یخ به بخار را تصعید می نامند.

با توسعه جوامع بشری یکی از مسائل مهم در پیشرفت هرجامعه ، دسترسی به آب با کیفیت مناسب در محل و زمان مورد نظر می باشد ، به طوریکه یکی از مهمترین عوامل محدودکننده توسعه اقتصادی ، می تواند کمبود آب و یا کیفیت نامناسب آن می باشد.

موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی خاص ، کشور ما را در ردة مناطق کم باران کرة زمین قرار داده است . زیرا صرف نظر از صفحات شمالی البرز و بخشی قسمت های غربی زاگرس قسمت اعظم کشور ما از نزولات جوی کافی بی بهره می باشد.

از آنجایی که تبخیر می تواند از سطوح مختلف از جمله : رطوبت موجود درپوشش گیاهی ، سطح خاک وسطوح آزاد آب مثل اقیانوس ها ، دریاها ، نهرها و حتی سفره‌های آب زیرزمینی و ... صورت می گیرد. پس این امر باعث می شود که مقدار بسیار زیادی از آب از دسترسی ما خارج شود پس درنظر گرفتن نقش تبخیر برای برنامه ریزی و مدیریت میزان آب مصرفی در کشاورزی و طرح‌های عمرانی مانند مهندسی ساختمان ، ایجاد سدهای مختلف ، بیلان جرم دریاچه‌ها ‌، حوضچه های تبخیری مورد استفاده در دفع فاضلاب های آلوده کننده بسیار مهم است. البته بایداین نکته را در نظر داشت که در بین پدیده های مختلف هواشناسی ، اندازه‌گیری میزان تبخیر واقعی مشکل‌ترین کارهاست.

پس به طور خلاصه می توان گفت که اهداف این تحقیق و پژوهش عبارتند از :

شناسایی عوامل مؤثر بر تبخیر سطحی

آشنایی با روشهای اندازه گیری تبخیر

نقش تبخیر در برنامه ریزی و احداث پروژه های سد و مخازن آب

استفاده بهینه در مصرف آب و برآورد نیاز آبی گیاهان

استفاده بهینه از زمینهای قابل کشت کشاورزی و حاصلخیزی زمینهای زراعتی

شناسایی عوامل تبخیر در کمیت و کیفیت محصولات غذایی و کشاورزی

تبخیر

عمل تبخیر یک فرایند کاملا فیزیکی بوده که در آن انرژی حرارتی باعث تغییر حالت آب از مایع به گاز می گردد.

در هواشناسی به فرایندی تبخیر می گویندکه نتیجه آن آزاد شدن مولکولهای آب و وارد شدن آنها در اتمسفر می باشد. به عبارت دیگر تبخیر در طبیعت همان انتشار بخار آب از یک سطح مرطوب ، سطح آزاد آب و اعم از حالت مایع یا جامد را در درجه حرارتی پایین تر از نقطه جوش آب می توان تعریف کردکه به آن تبخیر سطحی اطلاق می شود.

لذا تبخیر نقش مهمی در میزان آب قابل دسترس در یک منطقه دارد . بااهمیت‌ترین شکل تبخیر ، تبخیری است که از روی اقیانوس هاو دریاهای آزاد انجام می پذیرد و از آنجایی که این آبها از منابع اصلی مجموعه‌ی آب در سطح زمین می باشد ، عامل اصلی انتقال آب و بخار آن در حجم بالا بین اقیانوس ها و خشکی ها محسوب می شود.

از دیگر شکل های بااهمیت تبخیر ، تبخیر از رطوبت موجود در پوشش گیاهی ، سطح خاک و سطوح آزاد کوچک آب مثل دریاچه‌ها ، رودخانه ها و نهرهاست . ریشه‌ی گیاهان رطوبت موجود در خاک را جذب و بخشی از آن را توسط اندام‌های خود ترجیحا برگها به اتمسفر زمین وارد می کند ، به این فرم از تبخیر ، تعرق می گویند . چون تعرق گیاهان را نمی توان از تبخیر سطح خاک مجزا کرد ، کل پدیده را تبخیر و تعرق نامند که غالباً آب مصرفی گیاه گفته می شود. لذا برآورد میزان آبی که در اثر آبیاری به مصرف تعرق زراعت و درختان می‌رسد ، بر اساس تبخیر و تعرق است . ابعاد و اندازه‌ی شبکه های آبیاری نیز تابع مستقیمی از مقدار و زمان آب مصرفی است که به صورت تبخیر و تعرق وارد جو می شود . مسلماً تبخیرو تعرق جزء اصلی چرخه‌ی هیدرولوژی برای تشکیل صددرصد بارش در مناطق کویری ، 75 درصد در مناطق مرطوب و صددرصد در مجموع کره‌ی زمین محسوب می‌شود.

در فعالیت‌های عمرانی تبخیر از دو نظر حائز اهمیت است :اولاً تبخیر مستقیم از سطح رودخانه‌ها دریاچه ها و مخازن سدها باعث تلفات آب می شود . ثانیاً تبخیر و تعرق از سطح پوشش گیاهی داخل حوضه های آبریز نیز جزء تلفات به حساب می آید.

تلفات آب بر اثر تبخیر در آب و هوای معتدل مرطوب سالانه در حدود 600 میلی‌متر از سطح آزاد آب و در حدود 450 میلی متر از سطح زمین می باشد . حال آنکه در یک آب و هوای خشک این ارقام می تواند به ترتیب 2000 و 100 میلی متر باشد .

ملاحظه می شود که تبخیر از سطح آزاد آب افزایش و تبخیر واقعی کاهش می یابد . پایین بودن رقم تبخیر از سطح خشکی به دلیل عدم وجود بارندگی و موجودیت آب برای تبخیر است . بنابراین در اقلیم های خشک و نیمه خشک تبخیر از اهمیت زیادی برخوردار است . تخمین آن در طرح‌های عمرانی نیز به همان ترتیب حایز اهمیت است.

شکل زیر توزیع جغرافیایی میانگین تبخیر سالانه از اقیانوس ها و خشکی ها را مورد بررسی قرار می دهد.

به طوریکه در شکل مشاهده می کنید از نظر جغرافیایی حداکثر میانگین تبخیر و تعرق در اطراف خط استوا است که مقدار آن در نزدیک قطبین به صفر می رسد . توزیع جغرافیایی تبخیر و تعرق همچنین تحت تاثیر توزیع جغرافیایی خشکی ها ، اقیانوس ها و بارش بر روی خشکی ها می‌باشد . همانطور که در شکل مشاهده می شود از عرض های جغرافیایی پایین تا متوسط تبخیر بیشتری در اقیانوس‌ها نسبت به خشکی هاست. همچنین افت جزئی را که میزان تبخیر از اقیانوس ها نسبت به خشکی‌ها در استوا در شکل دارد میتوان ناشی از پایین بودن میزان باد و فراوانی میزان رطوبت در سطح همجوار اقیانوس ها دانست.

میزان بارندگی و تبخیر ــ منابع آب درون زمین 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

بسم الله الرحمن الرحیم

مقدمه

((ربنا ما خلقت هذا باطلا سبحانک))

پروردگارا تو این دستگاه با عظمت را بیهوده نیافریده ای و پاک و منزهی

(سوره آل عمران آیه 191)

خداوند بزرگ آنگاه که انسان را آفرید از روح خود در او دمید و از این روانسان در زمین خلیفه الله گردید. خداوند عالم تمام امکانات را در اختیار بشر قرار داد و با پیامبرانی از جنس خودشان آنان را راهنمایی فرمود آنان که از چراغ همیشه فروزان نبوت در گذرگاه زندگی بهره گرفتند همواره بهترین طریق را یافتند و خداوند رحمان نیز در تمام دوران رحمت و برکت خود را به آنان ارزانی داشته و می‌دارد. بی گمان حی قادر با نظم بخشیدن به هفت آسمان و مزین کردن آسمانها به کواکب اقتدار لایتناهی خود را به بندگانش نشان داده است زمین نیز مانند سایر مخلوقات خداوند همیشه فرمانبرداری خالق خویش را بی چون و چرا اجرا نموده است و خداوند حکیم در کتاب آسمانی خویش می‌فرماید: به زمین خطاب شد که فورا آب را فرو بر به آسمان امر شد که بارن را قطع کن به یک لحظه خشک شد و حکم(قهر الهی) انجام یافت و کشتی بر کوه جودی قرار گرفت و فرمان هلاک ستمکاران در رسید (سوره هود آیه 44).

در مقابل این همه عظمت و بزرگی خداوند قادر و حکیم تنها به این جمله اکتفا می‌کنیم که سبحان الله.

و من الله التوفیق

میزان بارندگی و تبخیر ــ منابع آب درون زمین

 « و از ابر آبی به اندازه فرو می فرستیم و آنرا در زمین جا می دهیم و ما در بردن آن (یعنی بردن آن اندازه ای که بارانده ایم) توانائیم ـــ و با آن باغهای خرما و انگور برای شما تولید می کنیم، که هم فراورده های زیادی در آن برای شما هست و هم از آن می خورید (مؤمنون 18ــ19)». « آیا نمی بینی خدا آبی را از ابر پائین می آورد و آنرا در آب راهها در درون زمین راه می برد، سپس با آن رویشها با رنگهای گوناگون درمی آورد، سپس پژمرده می شود، پس از آن آنرا زرد شده می بینی، سپس آنرا خرد خرد می گرداند. در این روند براستی برای ناب اندیشمندان یادآوری افزون نهفته است (زمر 21)».

1- آبهای زیرزمینی چگونه ایجاد می‌شوند ؟

اغلب آبهای زیر زمینی از بارش و بارندگی ای که وارد زمین شده سرچشمه می‌گیرند. نقشه فوق نشان دهنده خاکهای اشباع شده از آب می‌باشد (آبخوانی که بیش از حد دارای آب می‌باشد) که بر روی سنگ بستر آبخوان قرار گرفته است. در آبخوانی که بیش از حد دارای آب است، آب فضای خالی بین دانه‌ها را پر می‌کند. در سنگ بستر آبخوان ها، آب از شکستگی‌ها و دیگر فضاهای خالی سنگ بستر وارد آن می‌گردد. همچنین برخی از انواع سنگ بستر مانند سنگ بستر ماسه سنگی ممکن است دارای فضاهای خالی اضافی (فضاهای اینترگرانولار) باشد که توسط آبهای زیر زمینی پر می‌گردند. آبهای زیرزمینی از ارتفاعات زیاد(یا مناطقی با فشار زیاد) به سمت ارتفاعات کم (یا مناطقی با فشار کم) جریان می‌یابند این مسئله برای آبهای سطحی نیز صادق است. جریان آبهای زیر زمینی همانگونه که در تصویر نشان داده شده است به سمت منطقه ای که خالی از آب (آب زیر زمینی) می‌باشد در حرکت است.

 فشار آب زیرزمینی نسبت به ارتفاع نقش مهمتری را در کنترل میزان آب و مسیر جریان آب در بستر محدود شده آبخوان (یا آرتزین) ایفا می‌کند. آنها آبخوانهایی در مقابل نفوذ عایق و بصورت غیرقابل نفوذ یا بصورت چینه هایی با نفوذ پذیری کم می‌باشند.

2- اکتشافات زیرسطحی:

نواحی آبدار پنهانی در هرجایی در زیر زمین قرار دارد و اغلب ما بی توجه به وجود آن هستیم. یکی از روش‌ها جهت شناسایی منابع زیرزمینی، اکتشافات زیرسطحی می‌باشد. تصویر زیر نشان دهنده آزمایش حفاری که یکی از انواع اکتشافات زیرسطحی است، می‌باشد. در طی حفاری نمونه هایی از داخل زمین برای مشاهده به سطح زمین آورده می‌شود.

پس از مدت زمانی که از آزمایش حفاری سپری شد و این آزمایش کامل گردید ساختمان زیرسطحی منطقه شناسایی میگردد. سپس گمانه‌های ایجاد شده تبدیل به چاه می‌گردند. آب در این چاه‌ها توسط لوله هایی که تعبیه شده، انتقال می‌یابد. از طریق این گمانه‌ها می‌توان به عمق آب پی برد درضمن توسط این گمانه‌ها نمونه هایی از آب زیرزمینی بمنظور تعیین جهت جریان آب زیرزمینی و تعیین اجزاء آب و همچنین تعیین آلودگی‌های احتمالی، برداشت می‌گردد.

از روشهای دیگر نیز بمنظور استخراج منابع پنهانی استفاده می‌گردد. این روشها شامل حفاری، معدن کاری، احداث راهروهای زیرزمینی جهت شناسایی و همچنین روشهای غیرمستقیم مانند روشهای ژئوفیزیکی می‌باشند.

تحقیق در مورد تبخیر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

تبخیر

فرآیند تبدیل مایع به بخار را تَبْخیر گویند. تبخیر فرآیند عکس میعان است.

محاسبه تبخیر

محاسبه تبخیر از دو لحاظ حائز اهمیت است:

از آن جائی که تبخیر آب از سطح رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و مخازن سدها باعث تلفات آب می‌شود لازم است مقدار ان محاسبه شود. ‎

تبخیر-تعرق در داخل حوضه‌های آبریز یکی از اجزای چرخه آب شمرده می‌شود و برآورد میزان آبی که در طرح‌های آبیاری به مصرف کشاورزی می‌رسد نیز بر اساس تبخیر-تعرق انجام می‌شود. ابعاد شبکه‌های آبیاری تابع مستقیمی از مقدار و زمان مصرفی است که به صورت تبخیر-تعرق وارد جو می‌شود.

تبخیر از سطح پوشیده از برف

به میزان تبخیر از برف موجود بر سطح می‌گویند که می‌توان آن را کم شدن ارتفاع برف موجود نیز نامید.

با توجه به دمای بسیار پائین محیطی که در آن برف باریده‌است و در پی آن بر روی زمینی هموار یا ناهموار نشسته‌است و هم چنین بالا بودن رطوبت نسبی هوا و هم چنین انعکاس شدید نور خورشید از سطح سفید برفی که تابش خالص خورشید را که با Rn نشان می‌دهند کم می‌کند باعث کندی و نامشخص بودن میزان تبخیر می‌شود.[۱]

چرا شناگری که از آب خارج می‌شود، احساس سرما می‌کند؟

دمای بدن انسان چگونه تنظیم می‌شود؟

چگونه آب در داخل کوزه سفالی خنک می‌گردد؟

اساس کار وسائل خنک کننده بر چه اصلی استوار است؟

انرژی جنبشی مولکولهای مایع در تبخیر

انرژی جنبشی مولکول معینی از یک مایع ، ضمن برخورد با سایر مولکولهای پیوسته تغییر می‌کند. ولی در لحظه‌ای معین ، تعدادی ازمولکولهای یک مجموعه ، تعدادی مولکول دارای انرژی نسبتا زیاد و تعدادی دارای انرژی نسبتا کم هستند. مولکولهای که انرژی جنبشی آنها به قدر کافی زیاد است می‌توانند بر نیروهای جاذبه مولکولهای اطراف خود غلبه کنند. این مولکولها می‌توانند از سطح مایع فرار کنند و به فاز گاز وارد شوند به شرط آنکه نزدیک به سطح مایع و در جهت مناسب در حرکت باشند.

این مولکولها در حین فرار از مایع ، بخشی از انرژی خود را برای مقابله با نیروهای جاذبه مصرف می‌کنند. فرار تعدادی از مولکولهای با انرژی زیاد از مایع سبب می‌شود که انرژی جنبشی متوسط مولکولهای باقی مانده در مایع کاهش یابد و از دمای مایع کاسته شود. وقتی که مایعی از یک ظرف سرباز تبخیر می‌شود، انتقال گرما از محیط به مایع صورت می‌گیرد و در نتیجه ، دمای مایع ثابت می‌ماند و به این ترتیب ، ذخیره مولکول‌های پر انرژی تامین می‌شود و این فرایند تا تبخیر تمام مایع ادامه می‌یابد.

آنتالپی تبخیر مولی

مقدار کل گرمای لازم برای تبخیر یک مول از مایع در دمای معین ، آنتالپی تبخیر مولی آن مایع نامیده می‌شود.

اثر دما بر تبخیر

با افزایش دمای مایع سرعت تبخیر زیاد می‌شود. وقتی دما افزایش می‌یابد، انرژی جنبشی متوسط مولکول‌ها زیاد می‌شود و تعداد مولکول‌های با انرژی کافی برای فرار به فاز گازی افزایش می‌یابد.

از کاربردهای تبخیر

تنظیم دمای بدن:

تنظیم دمای بدن ، تا حدودی، بر اثر عرق در پوست صورت می‌گیرد.

ساخت وسائل خنک کننده گوناگون با استفاده از مکانیزم تبخیر

کوزه سفالی بدون لعاب که برای خنک نگه داشتن آب بکار می رود. آب ، گل کوزه را سیر کرده از سطح خارجی آن بخار می‌شود. با این عمل ، آب باقیمانده در کوزه خنک می‌گردد.

فشار بخار

اگر مایع در حال تبخیر در یک ظرف سربسته ای محبوس باشد مولکولهای بخار نمی توانند از نزدیکی مایع دور شوند و تعدادی از مولکولهای بخارضمن حرکت نامنظم خود، به فاز مایع باز می گردند.

میزان بازگشت به غلظت مولکولها در فاز بخار بستگی دارد. هر چه تعداد مولکولهای بخار در واحد حجم زیادتر باشد، احتمال برخورد بعضی از آه با سطح مایع و در نتیجه، احتمال گیر افتادن مجدد آنها افزایش می یابد . به این ترتیب وضعی پیش می آید که در آن تبخیر مایع و تراکم بخار با یکدیگر

تحقیق در مورد تبخیر کننده ها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 19 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

اهمیت تبخیرکننده ها در صنایع گوناگون برای کسانی که با آنها سروکار دارند پوشیده نیست، مخصوصا در پالایشگاه های نفت و گاز برای استفاده از آب های نامرغوب و جلوگیری از ورود آنها به محیط زیست، آنها را بازیافت می کنند و به صورت آب مقطر یا آب های سرویس در می آورند که آب های سرویس برای شستشو استفاده می شود، اما آب مقطر می تواند استفاده های گوناگون داشته باشد که از جمله می تواند در دیگ های بخار برای تهیه بخار استفاده شود، لذا برای تهیه آب مقطر روش های گوناگونی وجود دارد که یکی از آنها روش تبخیر است که در تبخیرکننده های چند مرحله ای صورت می گیرد. در این جا خواص مایع تبخیر شونده و انواع تبخیرکننده ها و مشکلات حاکم بر آنها شرح داده می شود.  

• تبخیر

تبخیر یا غلیظ کردن یک محلول، شامل یک ماده حل شونده غیرفرار و یک حلال فرار است. در اکثریت تبخیرها، حلال ما، آب است. در تبخیر، بخشی از حلال، بخار می شود و یک محلول غلیظ تولید می شود. تبخیر کردن با خشک کردن فرق می کند، زیرا در تبخیر کردن، آن چه باقی می ماند مایع است (بعضی اوقات مایعی با لزجی سطح بالا) نه یک جامد. همین طور تبخیر با تقطیر نیز فرق دارد، زیرا در تبخیر معمولا بخار آب، خالص است و حتی هنگامی که بخار آب مخلوط است، هیچ کوششی در مرحله تبخیر برای جداسازی بخار آب در قسمت های مختلف صورت نمی گیرد. تبخیر با بلورسازی نیز تفاوت دارد، زیرا در تبخیر تأکید برغلیظ کردن محلول است نه برشکل دادن و ساختن بلورها در وضعیت معین، مثلا در تبخیر آب نمک برای تولید نمک معمولی، خط بین تبخیر و بلورسازی خیلی دور از نوک تیز بودن است.معمولا، در تبخیر، مایع غلیظ، محصول با ارزشی است و بخار آب بعد از چگال شدن دور ریخته می شود، اما در یک وضعیت ویژه، عکس این مطلب صادق است.

آب حاوی مواد معدنی اغلب برای مصرف در بویلرها، فرایندهای ویژه و مصرف انسان، تبخیر می شود و محصول عاری از مواد جامد است. این روش اغلب، تقطیر آب نامیده می شود، اما از دید فنی، تبخیر می باشد. فرآیندهای تبخیر در مقیاس بزرگ توسعه یافته است و برای تهیه آب شیرین از آب دریا به کار می رود. فقط مقدار کمی از کل آب تغذیه بازیافت و شیرین می شود و باقی مانده به دریا برمی گردد.

• خواص ویژه ی مایع

مشکل اساسی تبخیر، کاملا به وسیله خاصیت مایعی که باید غلیظ شود، تحت تأثیر قرار می گیرد. تغییرات وسیعی در خواص مایع وجود دارد (که تشخیص و تجربه را در طراحی و عملیاتی کردن تبخیرکننده ها طلب می کند) که این عملیات را از انتقال حرارت ساده به یک هنر مجزا مبدل می کند. بعضی از مهمترین خواص مایع در حال تبخیر به شرح زیر است:

1- غلظت: مایع رقیق ورودی به تبخیرکننده، ممکن است به اندازه کافی رقیق باشد، اما هم چنان که غلظت افزایش می یابد، محلول بیشتر و بیشتر حالت خاص به خود می گیرد. چگالی و لزجی با حجم مواد جامد افزایش می یابد تا این که محلول اشباع شود یا این که به خاطر خود مایع، انتقال حرارتی صورت نگیرد. با جوش دادن بیشتر مایع اشباع شده، کریستال تشکیل می شود که باعث انسداد لوله ها می شود.

2-کف کردن: بعضی مواد مخصوصا مواد آلی، در مدت تبخیر، کف تشکیل می دهند. کف پایدار، با بخار آب خروجی بیرون می رود و باعث کاهش بخار خروجی می شود. در بسیاری از حالت کل مایع، ممکن است در جوش زیاد به همراه بخار آب خارج شود.

3- حساسیت دما: بعضی از مواد شیمیایی ظریف، محصولات دارویی و غذاها، در حین حرارت دیدن متوسط در زمان نسبتا کوتاه، صدمه می بینند. در تغلیظ چنین موادی، تکنیک های ویژه ای هم برای کاهش دمای مایع و هم برای مدت حرارت دادن، لازم است.

4- جرم: بعضی محلول ها روی سطح حرارتی، جرم تشکیل می دهند که باعث کاهش شدید ضریب انتقال حرارت می شود. در چنین حالتی باید تبخیر کننده را از کار انداخت و جرم ها را از بین برد.

5- مواد ساختمانی تبخیرکننده: معمولا از بعضی انواع فولاد ساخته می شوند، اما بعضی از محلول ها، فلزات آهنی را مورد حمله قرار می دهند یا آنها را آلوده می کنند. بعضی مواد گران قیمت ممکن است در ساختمان تبخیر کننده برای جلوگیری از خوردگی به کار رود که باید نرخ انتقال حرارت بالایی داشته باشند تا گرانی را توجیه کند. بعضی خواص مایع هم باید توسط طراح درنظر گرفته شود، مثل: حرارت ویژه، حرارت غلظت، نقطه انجماد، سمی بودن، خطرات انفجار، رادیو اکتیویته و عملیات استریل.

• عملیات یک مرحله ای و چند مرحله ای

بیشتر تبخیرکننده ها به وسیله بخار چگال شونده برروی لوله های فلزی، حرارت داده می شوند. تقریبا همیشه موادی که تبخیر می شوند، درون لوله ها جریان دارند. معمولا بخار، در فشار پایین یعنی زیر atm 3می باشد. مایع جوشنده نیز در خلأیی زیر خلأ متوسط، تا حدود Kpa 5می باشد. کاهش دمای جوش مایع، اختلاف دما بین بخار و مایع جوشنده را افزایش می دهد که موجب افزایش نرخ انتقال حرارت در تبخیر کننده می شود. در تبخیر کننده های یک مرحله ای، بخار به صورت غیر مؤثر استفاده می شود (کارایی پایین). در تبخیر کننده یک مرحله ای برای تبخیر یک پوند آب حدود یک تا یک و سه دهم پوند ( lb1.3 - 1) بخار مصرف می شود.در تبخیر کننده دو مرحله ای، بخار آب تولید شده با بخار ورودی به سیستم، ترکیب می شود و در مرحله دوم مورد استفاده قرار می گیرد. در این مرحله بخار آب تولید شده به وسیله واحد جرم بخار ورودی به سیستم تقریبا دوبرابر است. به طورکلی، روش عمومی افزایش تبخیر در واحد جرم بخار ورودی به سیستم، با استفاده از سری های تبخیرکننده ها، بین منبع بخار و چگالنده، تبخیر چند مرحله ای نامیده می شود.

• انواع تبخیرکننده ها

1-تبخیرکننده های عمودی با لوله دراز

• جریان صعودی:Climbing film))

• جریان نزولی:(Falling film)

• چرخش وادار شده:(Forced circulation)

2-تبخیرکننده های مغشوش(Agitated-film)