رفتن به بالا

پایگاه خبری تحلیلی صنعت و تاسیسات


  • جمعه ۳۱ فروردین ۱۳۹۷
  • الجمعة ۴ شعبان ۱۴۳۹
  • 2018 Friday 20 April

چیلر ابزوربشن

تهویه مطبوع با استفاده از چیلر ابزوربشن ، یکی از بهترین و در عین حال مطمئن و بادوام ترین نوع در بین دستگاه های تهویه مطبوع کلاسیک است .

تهویه مطبوع با استفاده از چیلر ابزوربشن ، یکی از بهترین و در عین حال مطمئن و بادوام ترین نوع در بین دستگاه های تهویه مطبوع کلاسیک است .

این سیستم با وجود امتیازات زیاد بعلت گرانی قیمت اولیه با وجود مخارج راه بری ارزان آن پس از نصب ، سال ها فقط ساختمان های بزرگ و لوکس از جمله ساختمان های دولتی و هتل ها و سینماها مورد استفاده قرار می گرفت .

 

گرانی قیمت اولیه دستگاه های تهویه ابزوربشن قدیمی بیشتر به خاطر احتیاج به مولد بخار بود که بتواند انرژی مورد نیاز برای تولید برودت را تأمین کند و این گرانی برای دستگاه های بزرگ از نظر هزینه قابل توجیه بود ، اما برای دستگاه با ظرفیت کم مقرون به صرفه نبود تا این که در چند سال اخیر ابتدا در امریکا ، سپس در ژاپن ، نتیجه تحقیقات متخصصان منجر به استفاده مستقیم از سوخت برای تولید برودت و حذف کامل مولد بخار شد و در نتیجه یک دستگاه با دو منظور تهیه گرما و سرما ساخته شد .

 

توجه به این امر که در ایران مشتقات نقتی ارزان تر از انرژی برق است و با علم به این که پروژه گازرسانی در تمام شهرهای ایران انجام می گیرد ، با استفاده از سوخت ارزان ( گاز یا گازوئیل ) ، سیستم چیلر ابزوربشن مقرون به صرفه خواهد بود . چیلرهای ابزوربشن امروزه در مدل های مختلف با ظرفیت کم و زیاد و راه بری اتوماتیک و نیمه اتوماتیک ساخته می شود.

 

اصول کار چیلر ابزوربشن :

در چیلر های ابزوربشن مایع مبرد آب است . برای آب گرمای نهان تبخیر در ۱۰۰ درجه سانتی گراد برابر ۵۲۵ کیلوکالری بر کیلوگرم است . دمای جوش آب را میتوان پایین آورد اگر فشار در سطح آب را پایین بیاوریم .مثلا اگر فشار مطلق آب ۰٫۵ اتمسفر صنعتی باشد ، دمای جوش ۸۱ درجه سانتی گراد و در یک صدم اتمسفر ، آب در ۴٫۵ درجه سانتی گراد می جوشد .

 

به عکس هر چه فشار بیشتر شود ، درجه جوش نیز زیادتر می شود ، مثلا اگر فشار به ۳٫۵ا تمسفر برسد،آب در ۱۴۷ درجه سانتی گراد میجوشد در چیلرهای ابزوربشن مایع دیگری نیز به عنوان ابزوربر(جذب کننده ) برای جذب بخارهای آب وجود دارد که بیشتر از محل لیتیم برماید برای این منظور استفاده می شود . زیرا این محلول دارای قدرت جذب بخار آب زیاد است و سمی و قابل انفجار نیست و همچنین ایجاد ترکیبات مضر نمی کند .

 

برای درک بهترکار این نوع چیلرها مراحل مختلف تشریح می شود :

اگر دو ظرف داشته باشیم که در یکی آب و دیگری لیتیم برماید باشد و فرض کنیم که هوا به وسیله پمپ خلاء هوا از این ظروف تخلیه شده باشد ، ظرفی که آب در آن است تبخیر کننده (اواپراتور)وظرفی که درآن لیتیم برماید است ابزوربر می رود و به وسیله محلول تبخیر کننده ( اواپراتور) و ظرفی که در آن لیتیم برماید است ابزوربر می رود و به وسیله محلول آب وارد کویل می شود و پس از خنک شدن از طرف دیگر خارج میشود . آب سرد شده برای خنک کردن ساختمان مورد نظر به کار می رود . حال برای بهتر کردن کیفیت کار و راندمان سیستم ، دو پمپ اضافه می کنیم .

 

پمپ مایع مبرد، این پمپ آب را روی کویل میریزد و شدت تبخیر آب را زیاد می کند .

پمپ ابزوربر ، این پمپ محلول لیتیم برماید را به صورت اسپری در ابزوربر می پاشد و در نتیجه قدرت جذب آن را بالا می برد .

با اضافه کردن این دو پمپ ، راندمان سیستم بالا می رود ، اما دو شکل اساسی باقی می ماند : یکی این که محلول لیتیم برماید مرتبا بخار آب را جذب می کند و رقیق می شود ودر نتیجه قدرت جذب کنندگی خود را از دست می دهد . برای رفع این مشکل ، به سیستم ، یک ژنراتور و یک پمپ اضافه می کنیم و محلول لیتیم برماید بوسیله این پمپ به ژنراتور می رود و بوسیله بخار حرارت داده مجددا غلیظ میشود و به ابزوربر برمی گردد .

برای رفع مشکل دوم ، به سیستم اخیر یک کندانسور (تقطیر کننده ) اضافه می کنیم تا بخار آبی که از ژنراتور خارج میشود به کندانسور برود و به مایع تبدیل شود و دوباره به اواپراتور برگردد و در نتیجه یک مدار بسته تشکیل می شود.

حال برای تکمیل سیستم و بالا بردن راندمان کار ، یک مبدل حرارتی بین ژنراتور و ابزوربر قرار می دهیم تا از یک طرف محلول رقیق که از ابزوربر به ژنراتور می رود ، گرم کند و از طرف دیگر محلول غلیظی را که از ژنراتور به ابزوربر برمی گردد ، خنک کند .

با توجه به این که هر چه درجه حرارت محلول لیتیم برماید پایین تر باشد ، میتواند آب بیشتری جذب کند بنابر این برای خارج کردن گرمای حاصل از انحلال در ابزوربر و بالابردن قدرت جذب لیتیم برماید ، یک کویل در ابزوربر قرار می دهیم که داخل آن آب سرد ( ازبرج خنک کننده ) جریان یابد . یک سیکل کامل چیلر آبزوربشن را نشان می دهد .

در بعضی از مدل ها پمپ ابزوربر را حذف می کنند و جریان محلول در اثر اختلاف فشار انجام می گیرد . نقطه قابل ذکر این است که مخصوص حاصل در ژنراتور ، تحت نیروی جاذبه و اختلاف فشار ، از مبدل حرارتی عبور می کند (بوسیله محلول رقیق سرد می شود)و به وسیله یک ادوکتور (که نوعی مخلوط کن است)بامحلول رقیق مخلوط می شود و محلول مخلوط را تشکیل می دهد و این مخلوط به افشانک های ابزوربر می رود.

فشار مطلق کندانسور و ژنراتور تقریبا مساوی و برابر یکدهم اتمسفر است که معمولا در یک پوسته قرار می گیرند و فشار اواپراتور و ابزوربر حدود یکصدم اتمسفر است و در یک پوسته قرار داده میشوند. باتوجه به فشار موجود در اواپراتور ، آب در ۴٫۵ درجه سانتیگراد می جوشد و در نتیجه درجه حرارت آب سرد تا حدود ۷ درجه سانتیگراد میرسد .

عمل سیستم

شرح اجزای اصلی و فرعی چیلر آبزوربشن :

در سیستم ابزوربشن چهار سطح تبادل حرارتی وجود دارد که عبارتند از :

  • ۱-اواپراتور یا تبخیر کننده .
  • ۲-ابزوربر یا جذب کننده .
  • ۳-ژنراتور یا تولید کننده .
  • ۴-کندانسور یا تقطیر

در اواپراتور آب سرد کننده ساختمان در داخل لوله ها جریان می یابد و مایع مبرد (آبی که تحت فشار کم قرار دارد )بوسیله افشانک ها روی این لوله ها پاشیده میشود و مایع مبرد پس از تبخیر شدن آب ، داخل لوله راسردتر میکند . در ابزوربر(جذب کننده) محلول لیتیم برماید بوسیله افشانک ها پاشیده می شود و بخار مایع مبرد که از اواپراتور بیرون می آید ، بوسیله محلول جذب و محلول رقیق در کف آن جمع میشود برای کمک به عمل جذب ،آب برج خنک کننده از بین لوله هایی که در قسمت ابزوربر قرار گرفته است ، عبور می کند تا حرارت حاصل از انحلال را بگیرد . اواپراتور و جذب کننده در یک پوسته (استوانه)که فشار مطلق داخلی آن حدود یکصدم اتمسفر(۶میلیمتر ستون جیوه)است ، قرار دارند .

همین طور ژنراتور و کندانسور در یک پوسته که دارای فشار مطلق حدود ۷۰ میلی متر ستون جیوه۰٫۱ اتمسفر است، قرار می گیرند . محلول رقیق که از ابزوربر می آید ، در ژنراتور ، روی لوله ها محلول میجوشد و بخار میشود . بعبارت دیگر در اثر جوشیدن ، بخار مایع مبرد آزاد میشود و محلول لیتیم برماید غلیظ بدست می آید که به ابزوربر برمی گردد و بخار آب ( سیال مبرد ) به کندانسور می رود و تقطیر می شود و مایع مبرد حاصل در تشتک کندانسور جمع می شود و تحت نیروی جاذبه و اختلاف فشار به اواپراتور برمی گردد و بدین ترتیب سیکل تکمیل می شود .

مبدل حرارتی :

مبدل حرارتی عبارتست از یک کویل که زیر استوانه زیرین واقع شده است تا راندمان سیستم را به وسیله انتقال حرارت از محلول غلیظ گرم به محلول رقیق به نسبت سرد افزایش دهد. این مبدل ، هم به ژنراتور در گرم کردن محلول رقیق تر و هم به ابزوربر در سرد کردن محلول غلیظ کمک می کند .

پمپ محلول :

دستگاه ابزوربشن ، یک یا دو پمپ محلول با توجه به ظرفیت دستگاه داردکه در زیر استوانه قرارمی گیرد ، در مدل هایی که دو پمپ دارند ، یکی از آن ها ژنراتور نامیده میشود و کارآن ارسال محلول رقیق تر به ژنراتور است و دومی پمپ ابزوربر نامیده میشود که محلول مخلوط (رقیق و غلیظ ) را به افشانک های ابزوربر می فرستد .

اخبار مرتبط

نظرات

مصاحبه های اختصاصی ویکی پی جی