در این مطلب انواع اواپراتور چیلر و کاربردهای آنها مورد بررسی قرار می‌گیرد. اواپراتور چیلر، مبدل حرارتی است که گرما را از ماده‌ای (معمولا آب) به ماده دیگر (مبرد) انتقال می‌دهد. اواپراتور (تبخیرکننده) سیستمی است که فاز یک مایع به بخار را تغییر می‌دهد.
انواع اواپراتور چیلر و عملکرد آن ها
انواع اواپراتور چیلر و عملکرد آن ها
اواپراتور پوسته و لوله متشکل از مخزن استوانه‌ای (پوسته) است که در آن لوله‌های مسی قرار دارند. در داخل این لوله‌ها، ماده مبرد و اطراف لوله‌ها جریان آب وجود دارد. مبرد درحال تبخیر از جداره‌های خارجی این لوله‌ها، حرارت را از آب دریافت می‌کند و سبب سردشدن آب می‌شود. اواپراتورهای پوسته دارای ساختاری مستحکم در برابر فشارها و درجه حرارت‌های بالا هستند و نسبت به انواع دیگر هزینه کم‌تری دارند و از پرکاربردترین نوع جهت استفاده در چیلر هستند.
در اواپراتورهای پوسته در داخل پوسته، صفحه‌های بافل در فاصله‌های معین قرار می‌دهند تا با ایجاد جریان آشفته در آب، نرخ انتقال حرارت افزایش پیدا کند. در بعضی طرح‌ها، عبور آب از داخل لوله‌ها و عبور مبرد از اطراف آنها است.
کاربردهای صفحه‌های بافل عبارتند از نگهداری تیوب‌ها در محل خود زمان ساخت، جلوگیری از ارتعاشات حاصل از جریان سیال تیوب‌ها، دادن حرکت مارپیچی به سیال، عمود بر اجتماع تیوب‌ها برای دست‌یابی بیشترین میزان تبادل حرارت و افزایش راندمان انتقال حرارت به‌علت جریان مغشوش.
یکی دیگر از انواع اواپراتور چیلر، نوع صفحه‌ای است که در سال‌های اخیر وارد صنعت تهویه مطبوع ایران شده است و به‌عنوان مبدل حرارتی در چیلرها استفاده می‌شود. عملکرد آن این‌طور است که تعداد زیادی صفحه در کنار یکدیگر و به‌صورت آب‌بندی‌شده قرار می‌گیرند و در فضای خالی صفحات با الگوی یکی در میان، سیال مبرد جریان پیدا می‌کند و حرارت توسط دیواره صفحات از آب به مبرد انتقال پیدا می‌کند.
سطح تبادل‌کننده حرارت در این نوع اواپراتور نسبت به نوع پوسته و لوله بیشتر است و در ابعاد کوچک قابلیت این را دارد که حرارت زیادی را منتقل کند. قیمت این اواپراتورها بیشتر است و قابلیت تحمل فشار زیاد را ندارد. چیلرهای ظرفیت پایین، چیلر صنعتی و تهویه مطبوع از این نوع استفاده می‌کنند.
اواپراتور انبساط مستقیم از بهترین گزینه‌ها در ساختار چیلرهای تراکمی است که ظرفیت کمی دارند. جریان آب در این نوع اواپراتور در بیرون لوله‌ها جاری می‌شود. به همین علت احتمال بروز رسوب و گرفتگی در سطح لوله‌ها افزایش پیدا می‌کند. جهت رفع آلودگی‌ها و رسوبات از محلول‌های شیمیایی استفاده می‌کنند.
اواپراتور چیلر مدل سیلابی در سیستم‌های تبرید با ظرفیت زیاد استفاده می‌شود. در سیکل تبرید آن، جریان آب داخل لوله‌ها جاری می‌شود و از قسمت پایین مبرد وارد می‌شود. تماس ماده مبرد با لوله‌ها سبب افزایش ضریب انتقال حرارت می‌شود.
بیشتر بخوانید: علت صدای زیاد چیلر چیست؟
اواپراتور چیلر چیست
اواپراتور چیلر چیست؟
یکی از قسمت‌های اصلی چیلر، انواع اواپراتور چیلر است. اواپراتور، مبدل حرارتی است که به جذب حرارت از آبی که باید در چیلر سرد شود می‌پردازد و آن را به مبرد درحال تبخیر منتقل می‌کند که این امر سبب سردشدن آب می‌شود. مبرد بعد از تبخیر از اواپراتور به کمپرسور منتقل می‌شود. اواپراتورها به‌عنوان تبخیرکننده مایع و سردکردن ماده استفاده می‌شوند که در صنایع غذایی و دارویی جهت افزایش غلظت مواد از اواپراتور استفاده می‌کنند.
در چیلر از تغییر فاز یک مبرد برای خنک‌کردن سیال استفاده می‌کنند. کندانسور با دفع گرمای آن، سبب خنک‌شدن مبرد می‌شود. در بخش کمپرسور، مبرد گازی فشرده شده و با تغییر فاز به مایع تبدیل می‌شود. در انواع اواپراتور چیلر این مبرد با دریافت گرمای مایع سبب سردشدن آن می‌شود و مجددا به گاز تبدیل می‌شود.
نکات قابل توجه در افزایش عملکرد اواپراتور سرمایشی
عواملی مانند اختلاف دما و نوع سیال در کاهش و افزایش عملکرد انواع اواپراتور چیلر تأثیر دارد. اختلاف دما در سیال داخل و خارج کوئل باید سبب تبخیرشدن مبرد شود. کافی‌بودن فضای گردش سیال سبب می‌شود که افت فشار زیادی در ورودی و خروجی سیال وجود نداشته باشد. نوع سیال مشخص‌کننده جنس و ساختار کوئل اواپراتور چیلر است. برای عملکرد صحیح دستگاه باید میزان و کیفیت مبرد ورودی به کوئل کنترل شود.
توسط قطعه شیر انبساط می‌توان میزان مبرد ورودی به اواپراتور چیلر را کنترل کرد. اگر ورودی از میزان لزوم کم‌تر باشد، مایع به‌خوبی گرم نمی‌شود. در این صورت دمای گاز برگشتی به کمپرسور بالا خواهد بود و سبب آسیب به کمپرسور چیلر می‌شود.
عوامل موثر در طراحی اواپراتور چیلر
عوامل موثر در طراحی اواپراتور چیلر
قطر، طول و تراز لوله توسط محاسبات آزمون و خطا انتخاب می‌شود. درصورت بالابودن فشار نسبت به افت فشار، قطر، طول و طراحی لوله باید اصلاح شود. در بخش طراحی از موادی مانند فولاد کم‌کربن، فولاد ضدزنگ، برنج، مس و نیکل استفاده می‌شود اما به‌طور کلی، انتخاب مواد لوله به خوردگی محلول و کیفیت کار آن بستگی دارد.
حرارت از ماده گرم به ماده سرد منتقل می‌شود. بنابراین، محل قرارگیری اواپراتور باید در دمای کم‌تری باشد. فرآیند تبخیر در دمای کم برای سیستم‌های حرارتی لازم است. میزان ضریب انتقال حرارت بخار فشرده‌شده در بخش پوسته نسبت به سمت مایع بیشتر است. بنابراین، سمت مایع، انتقال حرارت را کنترل می‌کند و با افزایش کیفیت مبرد، ضریب انتقال حرارت نیز افزایش پیدا می‌کند.
جمع‌بندی
قیمت انواع اواپراتور چیلر با توجه به نوع، شرکت سازنده و ظرفیت برودتی تعیین می‌شود. اواپراتور، بخش گرماگیر و سردکننده سیستم تراکمی است که نتیجه عملکرد سیستم سرمایشی در آن مشخص می‌شود. اواپراتور چیلرها امکان دارد خشک یا مرطوب باشند که به‌نام اواپراتور انبساط مستقیم و سیلابی هم شناخته می‌شوند. اواپراتورها مانند کندانسورها امکان دارد آبی یا هوایی باشند که در بخش چیلرها از نوع آبی آن و در سردخانه‌ها و هواسازها از نوع هوایی آن استفاده می‌شود.
شرکت کاراپمپ درزمینه مشاوره، طراحی، نظارت، اجرای تأسیسات ساختمانی و صنعتی فعالیت می‌کنند. با تحول در روش ساخت‌وساز و ورود مصالح نوین به عرصه صنعت ساختمان نیاز به اجرای سیستم‌ها مطابق با معماری مدرن سبب شده تا این مجموعه به ارائه خدمات تأسیسات تخصصی در بسیاری از پروژه‌های فوق لوکس اقدام کند. برای دریافت مشاوره در این حیطه با شماره ۰۹۱۲۷۶۹۷۱۲۳ تماس بگیرید.
یک نظر در “انواع اواپراتور چیلر و معرفی کامل آنها”
سلام. به نکات خوبی اشاره کردید. مرسی. فقط اینکه آب اواپراتور چیلرهای تهویه مطبوع باید در زمستان تخلیه بشه تا از یخ زدگی و ترکیدن اواپراتور و آسیب جدی به چیلر جلوگیری بشه.