1398/02/07 بدون نظر تهویه مطبوع و سرمایش, چیلر

چیلر جذبی

در بسیاری از مواد منابع تاسیساتی چیلر جذبی بر اساس منبع گرمایی عملیات تغلیظ و احیاء به دو دسته کلی شعله مستقیم و شعله غیر مستقیم طبقه بندی شده است. اما اگر بخواهیم جزییات بیشتری را برای چیلر جذبی در نظر بگیریم، می توانیم چیلر جذبی را از نظر نوع ماده مبرد، جاذب و همینطور چرخه تغلیظ و ماده جاذب و مراحل سردسازی در گروه های متعددی دسته بندی نمود.

انواع سیستم های چیلر جذبی

سیستم های سرمایش جذبی از نظر ماده مبرد و چاذب در 3 گروه عمده زیر قرار می گیرند:

 

1.سیستم سرمایش جذبی با مبرد آب و ماده جاذب لیتیم بروماید

2.سیستم سرمایش جذبی با مبرد آمونیاک و ماده جاذب آب

سیستم سرمایش جذبی با مبرد آب و جاذب جامد ( سیلیکاژل)

انواع سرمایش جذبی ان نظر چرخه تغلیظ

همچنین سیستم های سرمایش جذبی را از نظر چرخه تغلیظ ماده جاذب و مراحل سردسازی می توان در گروه های زیر قرار داد:

1. سیستم سرمایش جذبی تک اثره لیتیم پروماید-آب

2.سیستم سرمایش جذبی دو اثره لیتیم بروماید-آب

3.سیستم سرمایش جذبی سه اثره لیتیم بروماند-آب

4. سیستم سرمایش جذبی یک مرحله ای آب-آمونیاک

5.سیستم سرمایش جذبی چند مرحله ای آب-آمونیاک

انواع سیستم چیلر جذبی از نظر منبع گرمایی

از نظر منبع گرمایی عملیات تغلیظ و احیاء فارغ از دو گروه بندی عمده شعله مستقیم و غیر مستقیم، می توان سیستم های سرمایش را به سه دسته ذیل تقسیم نمود:

1. سیستم سرمایش جذبی با ژنراتور آب داغ

2. سیستم سرمایش جذبی با ژنراتور آب گرم

3. سیستم سرمایش جذبی شعله مستقیم

اجزای چیلر جذبی

شکل و اجزای چیلر بر پایه چهار قسمت اصلی اواپراتور، ابزوربر، ژنراتور و کندانسور ساخته می شود. هر کدام از این اجزا در واقع نوعی مبدل پوستهو لوله هستند . (مبدل های پوسته و لوله در قسمت مبدل حرارتی همین سایت توضیح داده شده اند ) بنابراین این مبدل ها بسیار شبیه هم هستند و نوع قرار گیری انها در فرایند چیلر و وظیفه هرکدام و سیال فرایندی انها نقش این مبدل ها راتقریف  می کند. این مبدل ها از بدنه های فولادی و یا استیل و لوله های مسی اواپراتور و ابزروبر در پوسته مشبک به قطر خارجی 4/3 اینچ با ضخامت دیواره 0.035 اینچ تا 1 اینچ  با ضخامت دیواره 0.028 اینچ در نظر گفته می شود. برای لوله های ژنراتور نیز ار آلیاژ مس و نیکل با قطر خارجی 4/3 اینچ با ضخامت دیواره 0.035 اینچ استفاده می شود.

اصول انتخاب وسایل و اجزای سیستم تهویه مطبوع

چیلر چیست؟

چیلر یک مبدل حرارتی است که آب سرد جریانی در کویل هواساز یا فن کوئل را تهیه می‌کند. چیلرها از نظر سیستم تبرید به  دو دسته تراکمی تبخیری و جذبی تقسیم می‌شوند.

 چیلرهای تراکمی تبخیری اساساً از اواپراتور  کمپرسور کندانسور شیر انبساط و تعدادی وسایل کنترل مانند شکل تشکیل شده اند مایع مبرد که معمولا R11 یا  R12  هستند در داخل پوسته اواواپراتور  که فشار آن کمتر از فشار اتمسفر است از تبخیر شده  و حرارت نهان تبخیر خود را از آب جاری در لوله ها گرفته و آن را خنک میکند. بخار خشک مبرد  از طریق لوله مکش به کمپرسور می‌رود و فشار و دمای آن افزایش می‌یابد و به کندانسور ارسال می گردد. در داخل کندانسور بخار دائم توسط آب جاری در لوله ها به تدریج تقطیر شده و پس از عبور از شیر انبساط و تقلیل فشار بار دیگر به لوله های اواواپراتور  فرستاده می‌شود تا فرآیند فوق تکرار گردد. آبسرد تهیه شده در چیلر توسط پمپ به کل دستگاه هواساز یا فن کویل ارسال می گردد.

 چیلرهای جذبی

اجزای تشکیل دهنده این چیلرها عبارتند از اواواپراتور ، جذب کننده،  ژنراتور کندانسور،  مبدل حرارتی، پمپ و وسایل کمکی و … . بخار مبرد که در اواواپراتور   تولید شده است توسط مایع جذب کننده لیتیوم بروماید جذب شده و محلول رقیق را می‌سازد این محلول توسط پمپ به مبدل حرارتی ارسال گردیده و دما افزایش می یابد، سپس راهی ژنراتور می‌شود و دما باز هم بالاتر میرود تا جایی که مایع مبرد موجود در محلول تبخیر شده و از محلول جدا می‌گردد. به این ترتیب با جدا شدن مقدار زیادی از مایع مبرد محلول غلیظ شده از طریق مبدل حرارتی به جذب کننده برمی‌گردد و بخار مبرد که در کندانسور تولید شده است راهی کندانسور می‌شود و در آنجا تقطیر گردیده و به اواواپراتور  برمی‌گردد. در داخل اواپراتور  مایع مبرد حرارت نهان تبخیراش را از آب جاری در لوله ها گرفته و آن را خنک میکند. بخار مبرد بار دیگر توسط لیتیوم بروماید جذب شده و فرآیند فوق تکرار می گردد. جهت افزایش کارایی مبدل حرارتی در جذب کننده و اواواپراتور به ترتیب مایع لیتیوم بروماید و مبرد  روی لوله ها اسپری می شوند و همان طور که در شکل نشان داده شده است این عملیات انجام می گردد.

روش انتخاب چیلر

برای انتخاب چیلر از روی کاتالوگ لازم است پارامترهای زیر را در نظر داشته باشیم

ظرفیت سرمایی چه بر حسب تن تبرید ظرفیت سرمایه چیلر با احتساب ۱۰ درصد ضریب اطمینان بابت افت قدرت و ظرفیت سرمایشی چیلر  ناشی از فرسودگی دستگاه در آینده از فرمول زیر محاسبه می شود:

ظرفیت سرمایی چیلر(USRT)=12000/(Qt×1.1)

که در آن: بار سرمایی ساختمان (Qt) بر اساس Btu/hr و یک تن تبرید آمریکایی (USRT) برابر Btu/hr 12000 است.

دمای آب سرد خروجی از شیلر این همان آب سردی است که به کویل هواساز یا فن کویل و غیره ارسال میگردد دمای آب سرد خروجی از چیلر معمولاً بین ۴۰ تا ۵۰ درجه فارنهایت می باشد

دبی آب سرد خروجی از شیلر که عبارت است از مقدار آب سردی که در کل سیستم جریان دارد و از فرمول زیر محاسبه می شود که در آن دبی آب سرد جریانی بر حسب نگاران آمریکایی بر دقیقه و بار سرمایه کل ساختمان بر اثر بی تی یو بر ساعت می باشد

USGPM=Qt/5000

دبی آب سرد جریانی بر حسب گالن آمریکایی بر دقیقه: USGPM

بار سرمایی کل ساختمان (Qt): بر حسب Btu/hr

5000=8.33(گالن/پوند)×60(ساعت/دقیقه)×10(F اختلاف دمای آب سرد ورودی و خروجی)

اختلاف دمای آب سرد ورودی و خروجی چیلر که همان اختلاف دمای آب سرد رفت و برگشت سیستم است و معمولا برابر ۱۰ درجه فارنهایت در نظر گرفته میشود

دمای آب خروجی از کندانسور که به منظور دمای خروجی آب خنک کننده کندانسور است که معمولا بین ۸۵ تا ۱۰۵ درجه فارنهایت در نظر گرفته میشود و اختلاف دمای آب ورودی و خروجی کندانسور معمولا ۱۰ درجه فارنهایت می باشد

دمای تقطیر که منظور دمای تقطیر بخار مبرد در کندانسور است و معمولا مقدار آن بین ۱۰۰ تا ۱۲۵ درجه فارنهایت در نظر گرفته می‌شود معمولاً اطلاعات فوق برای انتخاب چیلر از روی کاتالوگ کافی است سایر مشخصات از قبیل ضریب رسوب افت فشار در قسمتهای مختلف چیلر مشخصات الکتریکی و ابعاد دستگاه در کاتالوگ ارائه می شوند

دبی آب خنک کننده کندانسور معمولاً به ازای هر تن تبرید ظرفیت سرمایه چیلر حدود ۳ جی پی ام آب جهت خنک کردن کناف منظور می گردد:

دبی آب خنک کننده کندانسور=3(GPM/Ton)×(ظرفیت سرمایی چیلرTon)

برج خنک کن و کندانسور تبخیری

برج خنک کننده جهت خنک کردن آب خروجی از کندانسور از دستگاهی به نام برج خنک کننده استفاده می‌گردد این دستگاه آب خروجی از کندانسور را از طریق تغییر جزئی از خودش خشک خنک نموده و توسط پمپ سیرکولاتور به کندانسور برگشت می‌دهد برج‌های خنک کن معمولاً در دو نوع ساخته می شوند که عبارتند از برج های خنک کننده با جریان مخالف و برج های خنک کننده با جریان متقاطع

برج خنک کننده با جریان مخالف که در آن آب از بالا به پایین و هوا از پایین به بالا جریان دارد توسط با زنی که در بالای برج قرار دارد از پایین به سمت بالا کشیده میشود و ارسالی از کندانسور نیز به وسیله افشانک هایی که از بالا بر روی قطعات آب افشانده شده هوا را مرطوب می‌کنند و در طول مسیر خود به تدریج در اثر تماس با هوا و تغییر جزئی خنک شده در هشتگ های پایین برج جهان گردیده از آنجا توسط پمپ سیرکولاتور به کندانسور برگشت داده میشود و این پروسه مرتب تکرار می‌گردد سطح آب در پشت کنکور به وسیله یک شیر مجهز به شناور کنترل می شود تا آبی که در اثر تبخیر از دست می‌رود جبران کردند و به آن آب جبرانی گفته می شود

برج خنک کننده با جریان متقاطع که در آن آب از بالا به پایین و هوا به طور متقاطع با آن از پهلوی بر جریان می یابد در این نوع برج خنک کننده با زن در کنار برج تعبیه می‌شود و هوا به صورت افقی دمیده می‌شود دمای آب ورودی به برج خنک کننده که همان دمای آب خروجی از کندانسور می باشد معمولا حدود ۹۵ درجه فارنهایت و دمای آب خروجی از برج خنک کن که همان دمای آب ورودی به کندانسور است حدود ۸۵ درجه فارنهایت در نظر گرفته میشود به این ترتیب آب ارسالی از  کندانسور حدود ۱۰ درجه فارنهایت خنک می‌شود

انتخاب برج خنک کننده از روی کاتالوگ

برای انتخاب برج خنک کننده از روی کاتالوگ معمولا به معلومات زیر احتیاج داریم

  • دمای مرطوب هوای خارج
  • دمای آب ورودی به برج خنک کننده
  • نوسان دمای آب در برج خنک کننده
  • عبارت است از اختلاف دمای آب در ورودی و خروجی برج خنک کننده و معمولا ۱۰ درجه فارنهایت در نظر گرفته میشود
  • دبی آب خروجی از برج خنک کننده
  • دبی آب جریانی در برج خنک کننده که همان دبی آب خنک کننده کندانسور است و همانطور که قبلا ذکر شد معمولا برابر ۳ جی پی ام و گاهی تا ۴ جی پی اس به ازای هر تن تبرید ظرفیت سرمایه چیلر در نظر گرفته میشود

با در دست داشتن معلومات فوق و مراجعه به کاتالوگ بر اساس راهنمایی هایی که در خود کاتالوگ عنوان شده است مدل مناسب انتخاب می‌شود و سایر مشخصات لازم از قبیل وزن ابعاد و دیگر مشخصات از کاتالوگ استخراج می‌شود

در صورت زیاد بودن دبی آب جریانی گاهی لازم است چند برج خنک کننده را با هم موازی نماییم که در این صورت باید هنگام لوله کشی دقت کنیم که افت فشار آب از پمپ تا تمام برج های خنک کن یکسان باشد شکل زیر چگونگی لوله کشی صحیح و غلط را برای برج‌های خنک‌کننده موازی نشان می‌دهد

برج خنک کننده را باید در فضای آزاد نصب کنیم بهترین محل نصب برج خنک کننده روی زمین و نزدیک مرکز تاسیسات است ولی گاهی به دلیل محدودیت آن را روی سقف ساختمان ها قرار می دهند که البته باید سقف ساختمان قدرت تحمل وزن برج خنک کننده با آب را داشته باشد

کندانسور تبخیری زمانی که لوله های کندانسور در داخل برج خنک کننده قرار بگیرند یک کندانسور تبخیری خواهیم داشت که به دلیل قدرت تخریب زیاد می‌تواند در تأسیساتی که از نظر جا در مضیقه می باشند به کار گرفته شود در کندانسور تبخیری بخار داغ مبرد که از کمپرسور می آید در داخل لوله های کندانسور توسط هوا و آب پودر شده که به ترتیب وسیله باد زن و آب فشان بر خلاف جهت یکدیگر در محفظه کندانسور جریان می‌یابند و تقسیم می‌شود در این فرآیند آب افشانده شده توسط آبفشان سطح لوله ها را معطوف ساخته و باعث افزایش میزان انتقال حرارت از سطح لوله ها به هوای جریانی می‌شود هوایی که توسط بادزن در داخل محفظه کندانسور میبد پس از تماس با سطح مرطوب لوله ها و آب بود شده با رطوبت نسبی زیادی محفظه را ترک نموده جای آن را هوای تازه کار می‌گیرد در صورتی که دستگاه در فضای باز نصب شده باشد از نظر تامین هوای تازه مشکلی وجود ندارد ولی اگر در داخل ساختمان قرار گرفته باشد برای رساندن هوای تازه به آن باید از کانال استفاده نمود که در این صورت می‌توان با تعبیه یک بادزن با فشاری معادل یک چهارم اینچ آب جریان هوای تازه را به داخل کانال تصریح نمود. آبی که از آبفشان پاشیده می‌شود در تشتک زیر این دستگاه جمع شده و به وسیله یک پمپ مجددا به آبفشان ارسال میگردد سطح آب تشک نیز توسط یک شناور کنترل می شود تا در صورت نقص آن جبران گردد و شکل زیر چگونگی طرز کار یک کندانسور تبخیری را نشان میدهد

برچسب ها

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *