چیلر تراکمی

چیلر تراکمی چیست؟ | معرفی اجزای چیلر تراکمی

اجزای چیلر تراکمی در دو دسته اصلی و فرعی جای می گیرند و خود چیلر تراکمی در دو نوع چیلر هوا خنک (هوایی) و چیلر آب خنک (آبی) ساخته و وارد بازار می شوند. دلیل استفاده متداول این سیستم های خنک کننده، راندمان بالای این دستگاه می باشد که هوای محیط را به طور فوق العاده ای سرد نگه می دارد.

چیلر تراکمی چیست؟

دستگاه چیلر تراکمی از هر مدلی باشد برای تامین آب سرد با دمای بسیار کم در سیستم های صنعتی و تهویه مطبوع بر اساس سیکل تبرید تراکمی به کار می رود. استفاده از سرمای مستقیم تولید شده در سیستم های بزرگ تهویه مطبوع صرفه اقتصادی نداشته و بسیار هزینه بر می باشد. برای حل این مشکل باید در یک مخزن آب را خنک شود و سپس به مبدل حرارتی مانند هواساز یا فن کویل انتقال داده شود تا بتواند مکان مورد نظر را سرد و تهویه نماید. اساس کار ساختار چیلر تراکمی نیز به جای خنک کردن مستقیم هوا مکان، این گونه می باشد.

چیلر تراکمی
چیلر تراکمی چیست؟

معرفی اصلی ترین  اجزای چیلر تراکمی

هر سیستم تهویه ای که از سیکل تبرید برای تولید سرما استفاده می کند شامل اجزای اصلی کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط است.

1.کمپرسور: انواع کمپرسور با در نظر گرفتن ظرفیت و طراحی چیلر می تواند از نوع رفت و برگشتی، مارپیچی، گریز از مرکز و در برخی موارد حلزونی انتخاب شود.

2.کندانسور :  کندانسور در دو نوع آبی و هوایی می تواند در چیلر بسته به مدل، ظرفیت و طراحی آن مورد استفاده قرار گیرد.

3.شیر انبساط : با در نظر گرفتن نوع طراحی چیلر می توان از انواع شیر انبساط شامل ترموستاتیک ، فشاری و یا الکترونیک در آن استفاده کرد.

4.اواپراتور یا تبخیر کننده : در چیلر می توان از انواع اواپراتور مانند پوسته و لوله، پوسته و کویل و یا صفحه ای استفاده کرد. بدنه اواپراتور در چیلر برای جلوگیری از اتلاف حرارتی ، عایق بندی می شود.

معرفی  اجزای فرعی چیلر تراکمی

علاوه بر اجزای اصلی  چیلر تراکمی، این دستگاه در ساختار خود شامل متعلقات دیگری مانند موارد زیر می باشد.

  • رسیور تانک
  • ساید گلاس
  • فیلتر درایر
  • کلیدهای حفاظتی
  • ترمیستورها
  • آکومولاتور
  • اجزای الکتریکی و کنترلی

سایر اجزای چیلر تراکمی

برای تکمیل چرخه تبرید در سیستم های چیلر تراکمی و بهبود عملکرد آن ملحقات دیگر بینا بینی شامل پمپ، برج خنک کن، فن کویل، مبرد، لوله کشی، وصاله ها و شیرآلات وجود دارد. برای مثال از پمپ برای جریان دادن آب در مسیر اواپراتور چیلر تا فن کویل و کندانسور تا برج خنک کن که در کندانسور آبی کاربرد دارد، استفاده می شود.

برج خنک کن این وسیله در کندانسورهای آب به منظور خنک کردن آب کاربرد دارد. همچنین برای بدست آوردن هوای خنک از آب سرد باید فن کویل یا هواساز در محیط نصب شود. مبرد مناسب برای استفاده در چیلرهای تراکمی معمولا فریون R134A و R-22,R407C است و برای متصل کردن همه این اجزای چیلر تراکمی نیاز به لوله کشی، وصاله ها و شیرآلات می باشد

طراحی و تولید چیلر تراکمی

اجزای چیلر تراکمی به دو صورت اصلی و فرعی هستند که براساس استانداردهای بین المللی در طراحی چیلر تراکمی استفاده می شوند. برای مثال این سیستم با کندانسور آبی یا هوایی می تواند به شکل یکپارچه و جداگانه در ظرفیت های گوناگون تولید شود. همچنین در طراحی این چیلر از انواع مدل های فن مانند فن زیلابگ که یک نوع فن پرکاربرد در سیستم های تهویه مطبوع است و فن ebm استفاده می شود.

انواع کمپرسور مورد استفاده در چیلر تراکمی

یکی از اجزای اصلی چیلرهای تراکمی، کمپرسور است که وظیفه فشرده کردن مبرد گازی را برعهده دارد. این فشرده کردن دمای مبرد را بالا می برد و در نتیجه سبب هدایت مبرد به کندانسور به وسیله لوله های رابط می گردد. کمپرسورهایی که یکی از اجزای چیلر تراکمی هستند در انواع مختلفی به شرح زیر تولید می شوند.

الف-کمپرسور پیستونی:

در کمپرسور پیستونی عملیات مکش، برد و تخلیه به صورت دائم و با فشار بالا صورت می گیرد. سرعت دورانی محور کمپرسو رپیستونی در حدود بازه 2تا 6 رادیان بر ثانیه می باشد و بازه توان آن ها از چند دهم اسب بخار تا چند صد اسب بخار را در بر می گیرد.

ب-کمپرسور دوار(روتاری):

در این مدل کمپرسور مکش گاز به فضای داخل سیلندر توسط چرخش یک پروانه اتفاق می افتد که در نتیجه مبرد فشرده شده و با فشار بالا به بیرون پرتاب می گردد.

ج-کمپرسور پیچشی(اسکرو):

به دلیل راندمان بالای این نوع کمپرسور می توان در حوزه های مختلف از آن استفاده کرد. نحوه عملکرد کمپرسور اسکرو به این شکل است که دو محور پیچشی به صورت مداوم و به موازات هم حرکت می کنند و مبرد وارد شده به داخل کمپرسور در فضای بین دو محور متراکم و فشرده می شود.

د-کمپرسور حلزونی(اسکرال):

از این نوع کمپرسورها در چیلرهایی با ظرفیت کم استفاده می شود هرچند راندمان آن ها برابر با عملکرد کمپرسورهای پیچشی است. در این کمپرسور مبرد در دو مسیر مختلف حلزونی که یکی ثابت و دیگری متحرک است؛ به صورت هم مرکز حرکت می کند. مسیر به شکل صفحه است و با چرخش دو مسیر بر روی هم، مبرد به سمت مرکز صفحه هدایت می شود که در نتیجه گاز فشرده می شود.

ه-کمپرسور گریز از مرکز:

به دلیل سرعت کار بالای کمپرسور گریز از مرکز از آن ها در چیلرهای دارای ظرفیت بالا استفاده می شود. اساس کار این  نوع کمپرسورها به این شکل است که مبرد گازی به محفظه کمپرسور وارد شده و تحت نیروی گریز از مرکز گردش کمپرسور قرار می گیرد که که در نتیجه مبرد متراکم می گردد.

کمپرسورهای گریز از مرکز به صورت چند مرحله ای نیز ساخته می شوند که خنک کاری بین مراحل فشرده سازی وجود دارد. این کمپرسورها در مقایسه با سایر کمپرسورها مطلوب تر هستند زیرا طراحی ساده داشته و اجزای متحرک زیادی ندارند.

2.انواع کندانسور اجزای چیلر تراکمی

دومین اجزای چیلر تراکمی کندانسور است که در دو نوع آبی و هوایی ساخته می شوند و در سیستم های تهویه بسیار کاربردی می باشند.  وظیفه خنک کردن مبرد بر عهده کندانسور است تا بتواند مبرد را از حالت گاز به حالت مایع تبدیل نماید. به عبارت دیگر نوعی مبدل هستند که می توانند سبب انتقال گرمای نهان مبرد عامل به مبرد ثانویه سرد شوند.

الف-کندانسور آب خنک:

در این کندانسور که نوعی مبدل حرارتی پوسته و لوله است که در کنار لوله های آن آب جریان دارد و داخل آن مبرد قرار داده می شود.آب خنکی که توسط کندانسور ایجاد می شود می تواند گرمای مبرد را گرفته و موجب تغییر فاز آن شود. برای اینکه پیوسته آب اطراف لوله ها سرد شود باید برج خنک کننده نصب کرد. در نتیجه برای وجود آب سرد مداوم در کندانسور باید جریان آب به برج خنک کننده برسد.

ب-کندانسور هوا خنک:

کندانسور هوا خنک بیشتر در چیلرها کاربرد دارد و یکی از اجزای چیلر تراکمی محسوب می شود. عملکرد کندانسور به این صورت است که نمودار جریان هوا توسط فن هوا را به اطراف و به فضایی که لوله های حاوی مبرد هستند، میدمد. در این شرایط جریان مبرد خنک شده  که سبب تغییر فاز مبرد از حالت گازی با مایع می گردد. این کندانسورها آب را سرد نمی کنند بنابراین نیاز به خنک شدن توسط برج کننده ندارند. این کندانسورها بوسیله هوای آزادی که به صورت پیوسته در محیط جریان دارد خنک می شود.

3. شیر انبساط از اجزای چیلر تراکمی

شیر انبساط در چیلر تراکمی وظیفه تبدیل و تغییر فاز مبرد از حالت مایع به گاز است؛ در اثر افزایش فشار داخلی مبرد شیر انبساط باعت تغییر حالت آن می شود. حدود 25 درصد سیال مبرد می تواند توسط شیر انبساط به حالت گاز تبدیل شود و در نهایت مخلوط دوفازی می تواند برای تبخیر شدن وارد اواپراتور گردد.

4.تبخیر کننده(اواپراتور):

اواپراتوری که در چیلرهای تراکمی استفاده می شود از نوع هوا خنک است  و آب توسط هوای محیط خنک می شود. به عبارتی اواپراتور نوعی مبدل حرارتی از نوع پوسته و لوله است که وظیفه جریان دادن مبرد را داخل خود در چیلر برعهده دارد. همچنین در اطراف لوله های اواپراتور جریان آب در گردش است.

از شیر انباط مخلوط دو فازی خراج می گردد و می تواند گرمای آب را بگیرد و ان را تا دمای صفر یا زیر صفر خنک نماید. آبی که در اواپراتور سرد می شود به وسیله پمپ به دستگاه های صنعتی، دستگاه های هواساز و یا فن کویل ها هدایت می گردند. در نتیجه برای شروع سیکل جدید، دوباره مبرد تبخیر شده به کمپرسور برگشت داده می شود.

 جمع بندی بحث اجزای چیلر تراکمی

 یکی از مهم ترین سیستم های تهویه مطبوع که در بسیاری از صنایع و سردخانه ها و ساختمان ها استفاده می شود، چیلر تراکمی است. این دستگاه دارای سه دسته اجزای اصلی، فرعی و مکمل عملکرد می باشد که به صورت جداگانه در این مقاله به آن ها پرداخته شده است. از اجزای چیلر تراکمی می توان به کمپرسور، کندانسور، تبخیرکننده یا اواپراتور و شیر انبساط اشاره کرد که بدون وجود این قطعات عملا این سیستم قابل استفاده نخواهد بود.

در اینجا به شرح کامل انواع کندانسورها (آبی و هوایی) و کمپرسورهایی که  می توانند در چیلر تراکمی به کار روند پرداخته ایم. همچنین ملحقاتی مانند پمپ، برج خنک کننده، فن کویل یا هواساز، لوله ها و اتصالات مختلف و مبرد نقش مهمی در عملکرد خوب سیستم چیلر تراکمی دارند.

مقالات پیشنهادی:

دیدگاهتان را بنویسید

فهرست مطالب