چیلر جذبی چیست؟ انواع چیلر چذبی به زبان ساده
چیلر جذبی چیست؟
در انواع چیلر جذبی در یک تقسیم بندی عمومی می توان چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی آب و آمونیاک و چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید و آب طبقه بندی نمود . در واقع در هر سیکل تبرید جذبی یک سیال جاذب و یک سیال مبرد وجود دارد که تقسیم بندی فوق بر این مبنا انجام شده است. در سیستم آب و آمونیاک ، سیال مبرد آمونیاک وسیال جاذب آب است. در سیستم لیتیوم بروماید و آب ، سیال مبرد آب و سیال جاذب ، محلول لیتیوم بروماید است.
اجزای چیلر
اواپراتور
اواپراتور که در مخزن پایینی به صورت مشترک با ابزربر قرار گرفته است شامل لوله های مسی فین دار، سینی، المینتور، سپرهای جمع کننده پاشش، نازل های پاشش می باشد و جهت تبادل انرژی حرارتی بین مبرد و آب چیلد که در داخل لوله ها جاری است، طراحی گردیده است. علاوه بر آن برای آشکار ساختن حالت بار کامل و جلوگیری از غلیظ شدن بیش از اندازه محلول ابزربر یک لوله سرریز بر روی تانک مبرد نصب شده است.
در چیلر جذبی با استفاده از پمپ وکیوم محفظه را در خلا قرار داده و باعث شده آب مقطر داخل مخزن در دمای C°۵ که معادل فشار kPa 1.034 به جوش آید و که باعث گرفتن گرمای آب در کویل میگردد. در اواپراتور برای افزایش انتقال حرارت، مبرد بر را بر روی لوله های مسی اواپراتور به وسیله نازل پاشیده میشود همچنین یک پمپ نیز به جهت پاشش بهتر آب مقطر بروی لوله های مسی تعبیه شده است .
ابزربر
ابزربر چیلر جذبی که در مخزن پائینی بصورت مشترک با اوپراتور قرار گرفته است شامل نازل های پاشش، لوله پرچ تخلیه گازهای غیرقابل تقطیر و لوله های مسی می باشد. یک چشمی نشان دهنده سطح محلول سطح محلول در ابزربر را در شرایط مختلف نمایان می سازد.
بعد از پروسه مرحله اول بخار آب تبخیر شده توسط محلول نمک لیتیوم بروماید در محفظه ابزربر جذب گردیده که به علت گرمازا بودن فرایند جذب رطوبت در چیلر جذبی میتوان گرما با استفاده از کویلهای مسی و عبور آب برج خنک کننده انجام میگیرد.
همان طور گفته شد فرایند جذب در چیلر جذبی فرایندی گرماده میباشد که این گرما با استفاده از کویل و تیوب های مسی که در داخل آن آب خروجی برج خنک کننده در جریان میباشد. این جذب باعث کاهش فشار قسمت کندانسور و اواپراتور میشود. در ابزوربر با استفاده از پاشش سلوشن بر روی تیوب های مسی باعث افزایش انتقال حرارت میگردد.
ژنراتور
ژنراتور چیلر جذبی که در مخزن بالائی به صورت مشترک با کندانسور قرار گرفته است، شامل لوله های مسی فین دار و سپر حرارتی و پخش یکنواخت محلول رقیق می باشد به طوریکه تبادل حرارت بین بخار و محلول به صورت مؤثر صورت می گیرد. همچنین در این قسمت محلول غلیظ از طریق مبدل و اداکتور به سمت ابزربر انتقال می یابد و همچنین یک لوله سرریز در داخل محفظه خروجی محلول غلیظ جهت مقابله باکریستالیزاسیون تعبیه گردیده است.
بعد از مرحله دوم لیتیوم بروماید رقیق و اشباع شده و دیگر قابلیت جذب آب مقطر را ندارد ، توسط پمپ ابزوربر به سمت ژنراتور فرستاده میشود.
منبع گرمایی در ژنراتور میتواند آب گرم بخار و یا آب داغ باشد که وارد مدل حرارتی و لوله های مسی ژنراتور شده و باعث جدا شدن مبرد از سلوشن شده و بخار مبرد وارد کندانسور شده و سلوشن غلیظ شده پس از گذز از مبدل حرارتی وارد کندانسور میشود. ژنراتور و کندانسور در پوسته قرار گرفته اند و قسمت فشار بالا نامیده میشود. جنس لوله های ژنراتور به دلیل شرایط آسیب دیدگی بیشتر نسبت به دیگر قسمت ها از جنس آلیاژ مس و نیکل میباشد.
کندانسور
کندانسور چیلر جذبی در مخزن بالائی به صورت مشترک با ژنراتور قرار گرفته است. ساختمان کندانسور طوری طراحی شده است که آب مقطر تشکیل شده در آن مستقیماً به سمت اواپراتور هدایت می گردد. بخار تولید شده در ژنراتور توسط یک کویل که آب سرد برج خنک کننده که ابتدا وارد ابزوربر و بعد وارد کندانسور میشود و در آنجا تقطیر میشود و به سمت اواپراتور میرود.
کندانسور و ژنراتور در یک پوسته و در یک فشار کارکرد و فشار آن متناظر با فشار بخار در دمای کندانس که مقدار آن ۱۰٫۳۴KPa میباشد. در کندانسور آب مقطر تقطیر شده در تشت زیر کندانسور جمع شده بعد به سمت اواپراتور سرریز میشود.
بعد از کندانسور مبرد ابتدا باید از اوریفیس که همان دستگاه انبساط است، عبور کند که وظیفه این قطعه جداکردن قسمت فشار بالا از قسمت فشار پایین میباشد. البته در بسیاری از مدل های چیلر جذبی به جای اوریفیس از سیفون استفاده کردهاند که باعث جدا شدن قسمت ابزوربر کندانسور از قسمت اواپراتور و کندانسور می گردد.
این اوریفیس سبب کاهش فشار مایع مبرد جهت ورود به اواپراتور و آماده شدن جهت پدیده فلش که باعث تبخیر آب مقطر در فشار خلا می گردد.
مبدل حرارتی چیلر جذبی
از طریق مبدل حرارتی بین محلول رقیق خروجی از ابزربر درضمن انتقال به سمت ژنراتور و محلول غلیظ خروجی از ژنراتور در ضمن انتقال به سمت اواپراتور تبادل انرژی حرارتی صورت می گیرد. درنتیجه درجه حرارت محلول رقیق ورودی به ژنراتور افزایش یافته و درجه حرارت محلول رقیق ورودی به ابزربر کاهش می یابد که سبب افزایش راندمان چیلر می گردد. مبدل حرارتی فوق ذکر که بدنه آن از ورقه های کربن استیل می باشد در زیر مخزن پایینی نصب شده است.
پمپ های محلول و مبرد
در چیلر جذبی تنها قسمت مصرف کننده انرژی الکتریکی پمپ ها میباشد پمپ هایی که جهت انتقال محلول و مبرد بر روی دستگاه نصب شده است از نوع هرمتیک و کاملاً بسته می باشد و پوسته پمپ و پوسته موتور یکپارچه می باشد به جز این، پمپ ها از نوع یک پمپ سانتریفیوگال می باشد مرکب از یک پمپ اسکرو پدیده کاویتاسیون در آن جلوگیری بعمل می آید. پمپ های فوق ذکر مخصوص استفاده در چیلرهای جذبی می باشد.
ساختار این پمپ ها به صورت leakless وhermetic بوده و احتیاجی به خنک کاری و روغن کاری ندارد و خنک کاری آن به وسیله خود محلول در گردش خنک میشود. چیلر جذبی شامل دو پمپ میباشد که پمپ مبرد، آب مقطر را از تشک اواپراتور مکیده و آن را از طریق نازل یا افشانک ها بروی تیوب های مسی حامل جریان آب سردشونده میپاشد. پمپ های محلول نقش انتقال محلول رقیق از سمت ابزوربر به سمت کندانسور را بر عهده دارد یاتقان این پمپ ها از نوع گرافیتی می باشد که احتیاج به روغن کاری و خنک کاری نمی باشد و به وسیله خوده محلول انجام می گیرد.
سیکل چیلر جذبی
در شکل بالا سیکل کامل یک چیلر جذبی را مشاهده میکنید که شامل ۴ جز اصلی ابزوربر ، اواپرتور ژنراتور و کندانسور میباشد و سمت فرعی که شامل پمپ های مبرد و محلول میباشد.
شیرآلات در چیلر جذبی
شیر آلات مورد استفاده در چیلر جذبی از نوع شیر آلات مخصوص وکیوم می باشد و از دیافراگم سوپر وکیوم می باشد که امکان نشت هوا به داخل از طریق محور و بدنه شیر غیر ممکن می باشد در صورت استفاده از شیرگازی احتمال نشتی از قسمت محور آن بسیار بالا است و باید با شیر دیافراگمی تعویض گردد.
پرچ و جداسازی گازهای غیرقابل تقطیر
با توجه به واکنش های شیمیایی در چیلر جذبی گازهای غیر قابل تقطیر در چیلر تولید میگردد که باعث شکسته شدن وکیوم میگردد. برای تخلیه این گازها در چیلرهای طرح یورک در محفظه وکیوم جمع میگردد و به وسیله پمپ وکیوم تخلیه میگردد که از جمله آن میتوان به چیلر جذبی ساری پویا اشاره کرد.
در این حالت ابتدا شیر شماره ۱ را باز کرده سپس شیر شماره ۲ را باز کرده در صورتی پمپ وکیوم درست عمل کرده باشد گیج جیوه ای عمل کرده و عدد بین ۰-۱mmHg را نشان میدهد سپس شیر شماره ۳ را باز کرده تا وکیوم دستگاه چک گردد. در صورتی که دستگاه خالی باشد این عدد باید بین ۰-۴mmHg باشد در غیر این صورت باید تمام اتصالات دیافراگم شیرها چک گردد.
چیلر جذبی از نظر کارکرد
۱ – گروه تک اثره (Single effect)
که خود به سه دسته چیلرهای تک اثره با تغذیه بخار، تک اثره با تغذیه آب داغ ( دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد) و تک اثره با تغذیه آب گرم ( دمای زیر۱۰۰ درجه سانتیگراد) تقسیم می شوند که نحوه کار آنها مشابه بوده و همگی دارای حداقل یک مولد حرارتی میباشند.
۲ – گروه دو اثره (Double effect)
که به دو دسته دو اثره با تغذیه بخار و دو اثره با شعله مستقیم طبقه بندی می شوند. این چیلرها، جز نسل جدید چیلرهای جذبی بوده و دارای سیکل تبرید کاملتری نسبت به چیلرهای جذبی تک اثرهاست.
چیلرهای جذبی تک اثره
چیلرهای جذبی تک اثره قدیمی ترین و اولین نسل چیلرهای جذبی در دنیا می باشند .که کمترین بازدهی را در قیاس با سایر انواع چیلرهای جذبی دارا می باشند .
پارامتر ضریب عملکرد یا c.o.p در دستگاه های برودتی از جمله چیلرهای جذبی .بیانگر میزان بازدهی دستگاه می باشد . این پارامتر بیانگر میزان بهره برداری کامل از انرژی حرارتی مصرفی در چیلرهای جذبی می باشد .مقادیر بالای c.o.p نشان دهنده مصرف بهینه انرژی حرارتی می باشد .
بطور مثال چیلرهای جذبی تک اثره در میان کلیه مدل های چیلرهای جذبی .حتی با بهترین طراحی دارای ضریب عملکرد ۷۵ درصد می باشد .در حالیکه در مدلهای شعله مستقیم ضریب عملکرد ۲/۱ بوده که نشان دهنده مصرف انرژی کمتر و در نتیجه هزینه راهبری ارزانتر می باشد .
چیلر جذبی دو اثره
میزان بخار مصرفی در چیلرهای دو اثره حدود ۵۰ در صد مصرف بخار در چیلرهای تک اثره می باشد . فشار بخار مصرفی در چیلرهای دو اثره ۸ اتمسفر است . ضریب عملکرد چیلرهای جذبی دو اثره تقریبا دو برابر ضریب عملکرد چیلرهای تک اثره می باشد ، بنابراین امروزه بیش از ۹۵ درصد چیلرهای جذبی نصب شده در دنیا را چیلرهای جذبی دو اثره تشکیل می دهند .
محلول لیتیم بروماید رقیق به سمت ژنراتور دما بالا ودما پایین پمپ می شود .دمای بالای محلول لیتیم بروماید هنگامی که از ژنراتور دما پایین عبور میکند .بالا می رود . و لیتیم بروماید توسط بخار تولید شده در ژنراتور غلیظ می گردد قسمتی از لیتیم بروماید نیز به ژنراتور منتقل گردیده و از آنجا تغلیظ می گردد .
هر دو لیتیم بروماید غلیظ شده قبل از ورود به مبدل حرارتی با یکدیگر مخلوط می گردند .و پس از سرد شدن در مبدل وارد ابزربر می شود بخار ایجاد شده در ژنراتور دما پایین در کندانسور توسط جریان آب برج خنک کن تقطیر شده و به اواپراتور باز می گردد . چیلرهای جذبی دو اثره به جهت بازدهی بسیار خوب در مقایسه با چیلرهای تک اثره نیاز به برج خنک -کن های کوچکتری دارند .بدیهی است که این امر موجب کاسته شدن از سرمایه گذاری اولیه خواهد شد
اصول کارکرد چیلر جذبی گازسوز
دقیقا مشابه کارکرد چیلرهای دو اثره می باشد .با این تفاوت که عامل گرم کننده و تغلیظ محلول رقیق در ژنراتور دما بالا حرارت مستقیم شعله حاصل از احتراق می باشد .
شست و شو چیلر ها
یکی از مهم ترین مباحث موضوع شست و شو چیلر ها می باشد. که از نکات مهم برای استفاده از چیلر ها می باشد. شما میتوانید انواع اسید شویی ها را در چیلر ها انجام دهید چرا که لزوم استفاده از اسید در چیلر ها وجود دارد.
دیدگاهتان را بنویسید