اجزاء چیلر های جذبی
اجزاء چیلر های جذبی
در این مقاله میخواهیم به برسی اجزاء چیلر های جذبی بپردازیم.برای مشاهده مقالات بیشتر میتوانید به سایت تهویه مطبوع گرین مراجعه کنید.
اواپراتور (Evaporator)
همانطوری که می دانیم در چیلر ها با کاهش فشار در داخل یک محفظه، می توانیم دمای جوش آب را متناسب با افت فشار، کاهش دهیم تا آب در دمای پایین تری به جوش آید و گرمای لازم برای جوشش و تبخیر را از آب درون کویل بگیرد. بنابراین به کمک یک پمپ وکیوم (خلاء) هوای داخل محفظه را خالی می کنیم.
هرچه فشار داخل محفظه را کمتر کنیم به دمای پایین تری برای تبخیر می رسیم.
باید بدانیم که قرار است آب را در چه دمایی تبخیر کنیم. اگر قرار باشد که آب جاری در کوئل را به مصرف سرمایش برسانیم تکلیفمان روشن است.معمولا دمای آب سرد تجهیزات تبادل حرارت در ساختمان حداقل °5 و حداکثر °10 (درجه سانتیگراد) در نظر گرفته می شود. با توجه به دمای کارکرد این قسمت، آب محفظه را اصطلاحا آب مبرد یا به اختصار مبرد می گویند.
با تبخیر مبرد در این محفظه، فضای اواپراتور مملو از بخار خواهد شد و فشار آن هم افزایش پیدا خواهد کرد و از طرف دیگر با کاهش مقدار آب مبرد و تبدیل آن به بخار، آبی باقی نخواهد ماند تا سیستم سرمایشی به کار خود ادامه دهد پس باید برای ادامه کار سیکل، بخار تولید شده را به محفظه دیگر فرستاد تا همچنان فشار محفظه اواپراتور برای تولید سرما، ثابت بماند.
این بخار تولید شده به محفظه دومی به نام ابزوربر که حاوی مواد جذب کننده بخار تولید شده در بخش قبلی است، فرستاده می شود.
ابزوربر (Absorber)
در این بخش از یک ماده جاذب رطوبت استفاده می کنیم.
ماده ای که قادر باشد حجم زیادی بخار آب را در مدت کوتاهی به خود جذب نموده و محفظه اواپراتور را از آن خالی نموده و فشار محفظه را کاهش دهد. نمکها رطوبت گیر های مناسبی هستند بنابراین از خیل نمکهای جاذب، بهترین و موثرترین را انتخاب کنیم. لیتیم بروماید، ترکیبی نمکی است که به صورت مایع در محفظه دوم یا محفظه جاذب قرار می گیرد و تمامی بخار ایجاد شده در محفظه اواپراتور به کمک این نمک وارد محفظه ابزوربر یا جاذب می گردد.
لیتیم بروماید با غلظت مناسب، تحت شرایط دمایی مشخص، قدرت جذب بهتر و بیشتری خواهد داشت. برای اینکه بتوان عملیات جذب را با بازده و کیفیت بهتری به انجام برسانیم لازم است که به گونه ای لیتیم بروماید را در دمای مرطوب نگه داریم. به این منظور در محفظه ابزوربر هم کوئلی تعبیه شده و آب خنک برج خنک کننده را در آن جاری می سازیم.
برج خنک کننده آب را در دامنه دمایی °22 تا °35 درجه سانتیگراد در اختیار سیستم سرمایشی قرار می دهد. هرچه دمای آب ورودی از سوی برج خنک کننده کمتر باشد، بازده جذب بیشتر خواهد بود. اما سردی بیش از اندازه آب خنک کننده ممکن است تبعات ناخوشایندی هم چون کریستاله شدن لیتیوم بروماید را به همراه داشته باشد.
در محفظه ابزوربر، لیتیم بروماید توان محدودیت در جذب بخار آب دارد.
بنابراین پس از مدتی رقیق شده و خاصیت جذب خود را ازدست می دهد بنابراین لازم است که به طریقی لیتیم بروماید، بخار آب گرفته را بار دیگر باز پس داده و به اندازه کافی غلیظ شود تا توان جذب بخار تولید شده در محفظه اواپراتور را داشته باشد. اینجاست که کار به محفظه سوم می کشد. محفظه ای که بتوان در آن محلول رقیق را بار دیگر غلیظ کرد.
در اینجا برای گرم کردن محلول رقیق و خنک سازی محلول غلیظ برگشتی از ژنراتور، از مبدل حرارتی محلول استفاده می کنیم.
مبدل حرارتی محلول (Heat Exchanger)
در تصویر بالا مشاهده می کنیم که لوله محلول رقیق و غلیظ در کنار هم و به موازات یکدیگر ارتباط رفت و برگشتی را بین ابزوربر و ژنراتور برقرار کرده اند. دمای محلول رقیق کم و دمای محلول غلیظ زیاد است.
از طرف دیگر قبلا دانستیم که سردی محلول جاذب به فرایند جذب کمک شایانی می کند تا جایی که مجبور شدیم برای آن کوئل ویژه ای حاوی آب برج خنک کننده را در نظر گیریم. بنابراین ورود محلول غلیظ با دمای بالا که از سوی ژنراتور به سمت ابزوربر روان شده است چندان نتایج خوشایندی به همراه نخواهد داشت.
از طرف دیگر دمای محلول رقیق خروجی از ابزوربر که به سمت ژنراتور روان شده است بسیار کمتر از دمای محلول غلیظ است. از این رو دمای محلول غلیظ ورودی به ابزوربر را به کمک دمای پایین محلول رقیق کاهش داد. به این منظور کافی است که در بخشی از مسیر، این دو لوله در تماس غیر مستقیم باهم قرار گیرند تا دمای هردو تعدیل شود.
بنابراین می توانیم این دو سیال را در تماسی غیر مستقیم قرار داده و یک مبدل حرارتی ایجاد کنیم
ژنراتور (Generator or Desorption)
حاصل عملکرد گرمایی ژنراتور، تولید دو سیال است.
تکلیف سیال محلول لیتیم بروماید غلیظ روشن است که این محلول به محفظه ابزوربر باز گشته تا در فرآیند مجدد جذب شرکت کند. سیال دوم، بخار آب جدا شده از محلول رقیق است.
ناگفته پیداست که کار به محفظه چهارم کشیده است پس باید بخار آب تولید شده از طریق لوله ای به محفظه کندانسور جاری گردد و با توجه به ارتباط مستقیم ژنراتور با کندانسور می توانیم ارتباط لوله ای را حذف و هر دو را در یک پوسته قرار دهیم.
مزایای استفاده از شعله مستقیم به منظور تأمین حرارت ژنراتور در چیلر های جذبی عبارتند از:
کاهش مصرف انرژی گاز
کاهش تلفات گرمایی
ارتباط کامل و مستقیم و بدون تلفات بین دیگ و ژنراتور
حجم کمتر مجموعه
امکان استفاده از آن در فرآیند گرمایش در زمستان
کندانسور (Condenser)
در محفظه کندانسور بخارات خروجی از بخش ژنراتور را در اینجا جمع کرده و به کمک آب سرد تقطیر کرد.
برای عملیات تقطیر در کندانسور از آب برج خنک کننده استفاده می کنیم. قبلا از آب برج خنک کننده برای خنک کردن محفظه ابزوربر استفاده کرده بودیم. حال کافی است لوله آب برج خنک کننده خروجی از ابزوربر را به کندانسور هدایت نموده و سپس آن را به سمت برج بازگردانیم.
بخار آب در کندانسور و در مجاورت کوئل حاوی آب برج خنک کننده تبدیل به مایع می شود و برای خروج هیچ راهی به جز بازگشت به اواپراتور ندارد تا دوباره با تبخیر خود موجبات سرمایش آب کوئل را فراهم آورد.
محلول جاذب
این محلول در اغلب سیکل های پروژه حاضر محلول لیتیوم بروماید و آب است.
مایع مبرد
مایع مبرد در چیلرهای جذبی پروژه حاضر آب خالص (آب مقطر) می باشد که به جهت فشار پایین محفظه اواپراتور در اثر تبخیر خاصیت خنک کنندگی خواهد داشت.
پمپ های محلول و مبرد
در چیلر های جذبی تنها قسمت مصرف کننده انرژی الکتریکی پمپ ها میباشد پمپ هایی که جهت انتقال محلول و مبرد بر روي دستگاه نصب شده است از نوع هرمتيك و کاملاً بسته ميباشد و پوسته پمپ و پوسته موتور يكپارچه مي باشد به جز اين، پمپ ها از نوع يك پمپ سانتریفوگال مي باشد مرکب از يك پمپ اسكرو پديده كاويتاسيون در آن جلوگيري بعمل مي آيد.
پمپ هاي فوق ذکر مخصوص استفاده در چيلرهاي جذبي مي باشد.
ساختار این پمپ ها به صورت leakless و hermetic بوده و احتیاجی به خنک کاری و روغن کاری ندارد و خنک کاری آن به وسیله خود محلول در گردش خنک میشود.
چیلر های جذبی شامل دو پمپ میباشد که پمپ مبرد،
آب مقطر را از تشک اواپراتور مکیده و آن را از طریق نازل یا افشانک ها روی تیوب های مسی حامل جریان آب سرد شونده میپاشد. پمپ های محلول نقش انتقال محلول رقیق از سمت ابزوربر به سمت کندانسور را بر عهده دارد یاتاقان 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
سیکل کامل چیلر های جذبی شامل ۴ جز اصلی ابزوربر ، اواپراتور ژنراتور و کندانسور میباشد و سمت فرعی که شامل پمپ های مبرد و محلول میباشد.
شیرآلات در چیلر های جذبی
شیر آلات مورد استفاده در چیلر های جذبی از نوع شیرآلات 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.
سئو و پشتیبانی سایت آوین نت
چیلر جذبی
چیلر جذبی
در چیلر های جذبی برخلاف چیلرهای تراکمی از جذب‌کننده (Absorber) و مولد حرارتی (ژنراتور) به جای کمپرسور استفاده می‌گردد. عمومی‌ترین خنک‌کننده در چیلرهای جذبی سیستم برمید لیتیم (لیتیوم برماید) است. در این سیستم، در قسمت جذب‌کننده، بخار آب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب شده و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار میشود.
بخار آب در کندانسور که دارای فشار ۱/۰ اتمسفر است به حالت مایع در می‌آید و سپس در خنک‌کننده که تحت فشار ۰٫۰۱ اتمسفر دوباره به بخار تبدیل می‌گردد و آب برای اینکه تبخیر گردد گرمای نهان خود را از محیط خنک‌کننده می‌گیرد و باعث ایجاد برودت می‌گردد سپس بخار آب ایجاد شده در خنک‌کننده به جذب‌کننده منتقل می‌گردد و دوباره این چرخه تکرار میشود.
انواع چیلر جذبی
۱- گروه تک اثره (Single effect)
که خود به سه دسته چیلر های 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 می‌شوند 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 طبقه‌بندی می‌شوند. این چیلرها، جز نسل جدید چیلرهای جذبی بوده و دارای سیکل تبرید کاملتری نسبت به چیلرهای جذبی تک اثره‌است.
قطعات اصلی چیلر جذبی
اپراتور
ابزوربر یا جاذب
ژنراتور
کندانسور
کاربرد چیلر جذبی
از آنجا که چیلر جذبی جهت سرد کردن به انرژی گرمایی نیاز دارد، زمانی استفاده از این چیلر به صرفه خواهد بود.یک منبع حرارتی مانند:گرمای گازهای دودکش کوره ها و بویلرها، آب گرم یا بخار داغ، گرمای اضافی یا دفعی از یک توربین گاز و یا منابع حرارتی دیگر در حال اتلاف شدن باشد.
از این جهت میتوان از این منابع جهت بازدهی بیشتر و ایجاد سرمایش مورد نیاز استفاده کرد.
در غیر این صورت اگر از شعله مستقیم گاز یا گازوئیل جهت منبع گرمایی استفاده شود، چیلر جذبی صرفه اقتصادی نخواهد داشت.
سیکل چیلر جذبی
خنک کردن به وسیله چیلر جذبی از نظر فیزیکی مشابه سرد کردن با چیلرهای تراکمی است.
یعنی جذب گرمای خارجی توسط مبرد در اثر تبخیر آن خواهد بود. چیلرهای جذبی نیز دارای اواپراتور ( تبخیر کننده ) و کندانسور و در اکثر مواقع شیر انبساط می باشد، اما برقراری سیکل جذبی در این چیلرها در اثر مصرق کار مکانیکی نبوده و بلکه در انرژی حرارتی تامین می گردد.
در چیلرهای جذبی دو نوع ماده وجود دارد یکی به عنوان مبرد و دیگری به عنوان جاذب که این جاذب با مبرد حل می گردد و یا با آن مخلوط می گردد. در چیلر های جذبی از آب مقطر به عنوان مبرد و محلول نمک لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می گردد.
حال جهت رسیدن به دمای آب ۷°C باید مبرد در اواپراتور در دمایی کمتر از آن به جوش آید.
بنابراین برای درک بهتر فرایند این چیلرها باید این قانون طبیعی را درک کنیم که فشار تبخیر آب هر چه فشار کمتر بشود، پایین تر می آید. بنابراین مطابق شکل زیر جهت حصول این دما باید محفظه چیلر تا به طور کامل و تا فشار ۰٫۰۴ بار وکیوم و خلا گردد.
محفظه ای که در آب مقطر موجود است اواپراترو می نامند و در طرف دیگر که در لیتیوم بروماید موجود است ابزوربر می نامند. مبرد، حرارت آب در گردش در ساختمان را به وسیله یک کویل شل و تیوب گرفته ؛ قسمتی از آن تبخیر می گردد. حال جهت حفظ فشار بخار وکیوم باید بخارات آب از آن جا خارج گردد. بنابراین. لیتیوم بروماید یک نمک با خاصیت جذب بسیار بالای بخار آب می باشد که در چیلرهای جذبی از محلول با غلظت ۵۴% در ابزوربر استفاده می گردد.
در ابزوربر محلول غلیظ ۶۴% با جذب بخارات آب و رقیق شدن آن تا غلظت ۵۹٫۵% پیش می رود.
در نتیجه با کاهش قدرت جذب مواجه می شویم. برای رفع این مشکل به چیلر یک ژنراتور و یک پمپ اضافه می کنیم و محلول رقیق لیتیوم بروماید به وسیله پمپ به ژنراتور رفته و به وسیله حرارت بخار ، مبرد از محلول چیلر جدا می شود ومحلول غلیظ به سمت لیتیوم بروماید غلیظ بر می گردد.
حال جهت تکمیل سیکل سرمایش چیلر جذبی یک عدد کندانسور نیز به آن اضافه می گردد تا بخار آب از ژنراتور خارج شده در کندانسور تقطیر یابد و دوباره به اواپراتور برگردد و یک مدار بسته را تشکیل دهد برای تکمیل فرایند چیلر جذبی و بالابردن راندمان یک مبدل حرارتی بین ژنراتور و ابزوربر قرار می گیرد تا از طرفی محلول رقیق که را از ابزوربر به ژنراتور می رود را گرم کند و از طرفی محلول غلیظی را که از ژنراتور به ابزوربر بر می گردد را خنک کند.
پارامترهای تاثیرگذار در قیمت چیلر جذبی
نوع چیلر جذبی
ظرفیت دستگاه
برند سازنده دستگاه
مدل چیلر
جنس قطعات بکار رفته
سئو و بهینه سازی سایت در اصفهان , سئو سایت در اصفهان