badbantahvieh
badbantahviehbadbantahvieh
badbantahviehاواپراتور چیلر
در این مقاله آموزنده تلاش ما بر این است که درباره اواپراتور چیلر چیست صحبت کنیم. به بررسی روش‌های کار و انواع پراستفاده اواپراتور چیلر در صنعت ساخت چیلر بپردازیم و اختلاف آن‌ها مانند قیمت، ساختار و … را ذکر کنیم.
- اواپراتور چیلر چیست؟
- انواع اواپراتور چیلر در صنعت چیلرسازی
- عوامل موثر در طراحی اواپراتور چیلر
- نتیجه گیری
- سوالات متداول درباره اواپراتور چیلر
اواپراتور چیلر چیست؟
اواپراتور چیلر از قطعات اصلی چیلر است و در حقیقت یک نوع مبدل حرارتی می‌باشد که گرما را از آبی که قرار است در چیلر خنک شود جذب کرده و به مبردی که تبخیر می‌شود، منتقل می‌کند و در نتیجه آب را خنک می‌کند. پس از تبخیر کامل، مبرد از سمت اواپراتور به سمت کمپرسور منتقل می‌شود. برای مثال شکل زیر عملکرد و اجزای یک چیلر تراکمی را نشان می‌دهد. مبرد بین این اجزا جریان دارد و وقتی وارد اواپراتور چیلر می‌شود (اواپراتور دارای ورودی و خروجی برای مبرد و ورودی و خروجی آب است) با گرفتن حرارت آب، آن را خنک می‌کند و این آب سرد جهت کاربردهای مختلف فرستاده می‌شود.
مسئله این است که اگر به بخش کندانسور در تصویر بالا توجه کنید، فن‌های زیادی جهت از بین بردن گرمای مبرد به کار گرفته می‌شود، به همین دلیل به آن هوا خنک می‌گویند. اگر برای از بین بردن گرمای مبرد در کندانسور به جای فن‌ها آب سرد به کار گرفته شود، به آن آب خنک گفته می‌شود. از این جهت چیلرهای تراکمی با همدیگر اختلاف در قیمت و ساختار دارند.
مسئله این است که اگر به بخش کندانسور در تصویر بالا توجه کنید، فن‌های زیادی جهت از بین بردن گرمای مبرد به کار گرفته می‌شود، به همین دلیل به آن هوا خنک می‌گویند. اگر برای از بین بردن گرمای مبرد در کندانسور به جای فن‌ها آب سرد به کار گرفته شود، به آن آب خنک گفته می‌شود. از این جهت چیلرهای تراکمی با همدیگر اختلاف در قیمت و ساختار دارند.
انواع اواپراتور چیلر
بیشتر بدانید
انواع اواپراتور چیلر در صنعت چیلرسازی
اواپراتورها انواع مختلفی دارند. دو نوع اواپراتور پرکاربرد در صنعت چیلرسازی ایران که سازندگان در ساخت چیلرها استفاده می کنند عبارتند از:
اواپراتور پوسته و لوله (shell and tube)
یک اواپراتور چیلر پوسته و لوله از یک مخزن استوانه‌ای درست شده است که لوله‌های مسی در آن قرار می‌گیرند. با داشتن مبرد در داخل لوله‌های مسی و جریان آب در اطراف لوله‌ها کار می‌کند. مبرد که از طریق دیواره‌های بیرونی لوله‌های مسی تبخیر می‌شود، گرما را از آب گرفته و آب را خنک می‌کند. اواپراتورهای پوسته و لوله ساختاری محکم در برابر فشارها و دماهای بالا دارند و قیمت کمتری نسبت به انواع دیگر دارند و پرمصرف‌ترین نوع برای استفاده در چیلرها هستند. در اواپراتورهای پوسته و لوله ، صفحاتی به نام بافل در فواصل مشخص داخل پوسته قرار می‌گیرند تا با ایجاد جریان متلاطم در آب، سرعت انتقال حرارت را افزایش دهند. در برخی از مدل‌ها البته برعکس این حالت نیز وجود دارد، آب از لوله عبور می‌کند و مبرد از اطراف لوله عبور می‌کند.
صفحات بافرها چهار عملکرد اصلی دارند که عبارتند از:
- لوله‌های مسی را در حین ساخت نگه می‌دارد.
- خودداری از لرزش لوله‌ها ناشی از جریان مایع
- به سیال یک حرکت مارپیچی و تقریباً عمود بر مجموعه لوله ها می‌دهد تا حداکثر حجم انتقال حرارت به دست آید.
- افزایش عملکرد دمای انتقال حرارت در جریان مغشوش
شکل زیر نمونه‌ای از اواپراتور چیلر تبرید تراکمی با پوسته خارجی عایق کاری شده در کارخانه ما را نشان می‌دهد.
ما در صورت لزوم در تولید اواپراتور چیلر ستاره‌های پنج پر آلومینیومی را برای ایجاد جریان مغشوش و بهبود انتقال حرارت در لوله‌های مسی قرار می‌دهیم. با این عمل سرعت انتقال حرارت در این قسمت از جریان مبرد همچنین افزایش می‌یابد و راندمان سیستم افزایش می‌یابد. در طی تولید اواپراتور چیلر، پس از قرار دادن چرخ‌دنده‌های آلومینیومی در لوله‌های مسی، آن‌ها را از یک غلتک رد می‌کنند تا ستاره‌ها محکم به دیواره داخلی بچسبند تا با عبور مبرد از لوله مسی، حرکت نکنند.
اواپراتور چیلر از نوع صفحه‌ای (plate heat exchanger)
این مدل اواپراتور در سال‌های گذشته وارد صنعت تهویه مطبوع در ایران شده و همچون مبدل حرارتی در بعضی از مبردها استفاده می‌شود. نحوه کار به این صورت است که همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است، تعداد زیادی صفحه به شکل آب‌بندی در کنار هم قرار گرفته و به هم متصل شده‌اند و در فضای خالی میان صفحات، سیال مبرد و آب به صورت الگویی یک در میان جریان می‌یابد و حرارت از طریق دیواره صفحات، از آب به مبرد انتقال می‌یابد.
سطح مبدل حرارتی اواپراتور چیلر از نوع صفحه‌ای بزرگتر از نوع پوسته ای و لوله‌ای است و می‌تواند گرمای زیادی را در ابعاد کوچک منتقل کند، اما هزینه این اواپراتورها از نوع پوسته‌ای و لوله ای بیشتر است و توانایی تحمل فشار بالا را ندارد. البته در برخی از چیلرها با ظرفیت کمتر و مینی چیلرها (هم چیلر صنعتی و هم تهویه مطبوع) از این نوع همچنین به کار گرفته می‌شود.
عوامل موثر در طراحی اواپراتور چیلر
افت فشار
قطر صحیح، طول لوله و تراز لوله با محاسبات آزمون و خطا انتخاب می‌شوند. اگر فشار بالاتر از افت فشار در رنج باشد، قطر لوله، طول و طراحی لوله باید اصلاح شود. در طراحی از مواد مختلفی از جمله فولاد کم کربن، فولاد ضد زنگ، برنج، مس، نیکل و غیره استفاده شده است. با این حال، انتخاب مواد لوله بستگی به خوردگی محلول و کیفیت کار دارد.
ضرایب انتقال حرارت
به خاطر داشته باشید که حرارت از ماده گرم‌تر به ماده سردتر انتقال می‌یابد. بنابراین اواپراتور چیلر باید در دمای کمتری نسبت به محیط قرار داشته باشد. فرآیندهای تبخیر در دماهای پایین جهت سیستم‌های حرارتی لازم می‌باشد. ضریب انتقال حرارت بخار متراکم شده در سمت پوسته به طور معمول به نسبت سمت مایع زیاد است. بنابراین سمت لوله یا مایع، میزان انتقال حرارت را کنترل می‌کند و افزایش کیفیت مبرد موجب افزایش ضریب انتقال حرارت می‌شود.
جهت بدست آوردن اطلاعات بیشتر و مشاوره در مورد اواپراتور چیلر می‌توانید با کارشناسان ما با شماره‌های 09190911891 – 02122581821 در تماس باشید.
بیشتر بدانید
نتیجه گیری
همان‌گونه که در مقاله فوق دیدید و متوجه شدید، اواپراتور چیلر مسولیت انتقال حرارتی را بر عهده دارد که از راه لوله آب و گاز برای آماده سازی سرمایش محیط، تولید می‌شود. در اغلب موارد، اگر دستگاه به درستی کار کند، چرخه به درستی تکمیل می‌شود و چیلر به خوبی کار خود را انجام می‌دهد.
در پایان لازم به ذکر است که شرکت بادبان تهویه پارسیان با سال‌ها تجربه در زمینه تعمیرات و فروش انواع قطعات چیلر آماده ارائه خدمات به شما مشتریان عزیز می‌باشد. برای کسب اطلاعات کافی در مورد قیمت و نحوه انجام کار با شماره واحد پشتیبانی و فروش ما تماس بگیرید.
سوالات متداول درباره اواپراتور چیلر
آیا می‌توان اواپراتور چیلر پوسته‌ای و لوله‌ای را با اواپراتور صفحه‌ای جایگزین کرد؟
آیا اواپراتورهای پوسته لوله برای چیلرهای با ظرفیت بالا مناسب هستند؟
چیلر
چیلر از مهم‌ترین تجهیزات جهت ایجاد تهویه مطبوع است. چیلر همچنین یک وسیله سرمایشی است که برای خنک کردن هوا، آب یا سایر مایعات استفاده می‌شود. این دستگاه در بسیاری از محیط‌های صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله می‌توان سیستم‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های تولید برودت در صنایع، سیستم‌های خنک کننده در بیمارستان‌ها، ساختمان‌ها و غیره را نام برد.
چیلر چیست؟
چیلر (Chiller) به دستگاهی می‌گویند که از طریق یک سیکل تراکمی و یا جذبی، گرما را از سیال معین یا مبرد دور می‌کند. در نهایت این جریان سیال یا مبرد با گردش داخل یک مبدل حرارتی ، برای خنک کاری آب به کار می‌رود. در حقیقت در پاسخ به سوال چیلر چیست؟ می‌توان گفت این دستگاه گرما را از یک محیطی می‌گیرد و به محیط دیگری انتقال می‌دهد. بنابراین چیلر را می‌توان یک نوع پمپ انرژی تلقی کرد که محصول خروجی آن آب سرد است.
انواع چیلر
چیلرها بر اساس چرخه کاری و رویه تولید کردن سرما در دو دسته‌بندی چیلر تراکمی و چیلر جذبی قرار می‌گیرند. این دو نوع چیلر در نحوه ایجاد سرما متفاوت هستند. به این شکل که چیلرهای جذبی با انرژی حرارتی و چیلرهای تراکمی با انرژی الکتریکی موجب تولید سرما می‌شوند.
چیلرهای تراکمی : این گونه چیلرها به دو دسته کلی بر اساس نوع کمپرسور و بر اساس نوع کندانسور تقسیم می‌شوند.
چیلرهای جذبی : این نوع چیلرها دارای دو نوع تک اثره و دو اثره هستند.
انواع تراکمی چیلر چیست؟ چیلرهای تراکمی از لحاظ نوع کمپرسور به چیلر هوا خنک اسکرال ، اسکرو ، پیستون و سانتریفیوژ ، از لحاظ نوع کندانسور هم به چیلر آب خنک و هوا خنک تفکیک می‌شوند. در کل با اینکه انواع چیلرها دارای اجزا و طرز کارهای متفاوتی هستند، اما انواع آن‌ها به یک کار مشترک منتهی می‌شوند.
نکته مهم
تفاوت انواع چیلر
چیلر تراکمی | چیلر جذبی |
| تغذیه از منبع برق و کمپرسور است. | جهت تشکیل چرخه تبرید، بخار یا آب‌گرم ، احتراق نفت و گاز منبع انرژی چرخه می‌باشد. |
| مناسب حهت تمامی شرایط آب و هوایی می‌باشد. | مناسب جهت محیط‌های خشک با رطوبت اندک می‌باشد. |
| مناسب جهت تهویه مطبوع و مصارف صنعتی می‌باشد. | مناسب جهت تهویه مطبوع می‌باشد. |
| آب کم استفاده می‌کند. | آب زیاد استفاده می‌کند. |
| برق زیاد استفاده می‌کند. | برق کم استفاده می‌کند. |
| نیازمند سوخت طبیعی نیست. | گاز زیاد استفاده می‌کند. |
| در ابعاد مختلف و متنوع وجود دارد | تنها در ابعاد بزرگ وجود دارد. |
| هزینه اول جهت تعمیر و نگهداری مناسب می‌باشد. | هزینه اول جهت خرید و تعمیر و نگهداری زیاد می‌باشد. |
| استهلاک مناسب دارد. | میزان استهلاک بالا است. |
کاربرد چیلر
کاربردهای چیلر بسیار گسترده و متنوع است. در صنایع مختلف و همچنین در ساختمان‌ها و فضاهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای مهم چیلرها عبارتند از:
1. تهویه مطبوع
چیلرها با کم‌کردن دمای آب ساختمان‌ها، مراکز تجاری و هدایت آب خنک و سرد به سایر وسیله‌های سرمایشی مانند فن کویل و هواساز ها، فضای داخلی آن‌ها را مطبوع و سرد خواهند کرد. به این ترتیب هوای سرد خارج شده از وسیله‌های سرمایشی با آب تولید شده از چیلر تامین می‌شوند.
مهم‌ترین کاربرد چیلر چیست؟ چیلر در حقیقت در سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شود تا هوا را خنک کند و دمای مناسبی در داخل ساختمان حفظ شود. این کاربرد در دفاتر، فضاهای تجاری، ساختمان‌های مسکونی و ساختمان‌های عمومی رایج است.
بیشتر بدانید
2. سرمایش جهت مصارف صنعتی
چیلرها در صنعت‌های متفاوتی مثل صنایع غذایی، شیمیایی، داروسازی و … استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها موجب
می شوند تا حرارت تولیدی از ماشین‌آلات تخلیه شود و دمای مناسب را حفظ کنند.
در حقیقت هدف استفاده چیلر در مصارف صنعتی استفاده از آب خنک تولید شده از آن، جهت فرآیندهایی می‌باشد که نیازمند سرمایش هستند. به عنوان نمونه جهت خنک کردن فعالیت‌های صنعتی و ماشین آلات استفاده می‌شود. مثل جوشکاری، فلزکاری و..
3. خنک‌کردن ماشین‌های صنعتی
انواعی از چیلر در بعضی ماشین‌های صنعتی مثل اتاق‌های سرد، دستگاه‌های برش لیزری، پرس هیدرولیک و وسایل دیگر حهت کنترل سرما استفاده می‌شود.
4. بیمارستان‌ها
چیلرها در قسمت‌های مختلف بیمارستان مانند اتاق‌های عمل، بستری، آزمایشگاه و سایر فضاها استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها جهت حفظ دمای مناسب و راحتی بیماران و پرسنل بیمارستان بسیار ضروری هستند.
5. پردازش غذا
نوعی از چیلر در صنعت غذا و نوشیدنی برای خنک کردن مایعات استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها به طور گسترده‌ای در کارخانجات تولید لبنیات، نان، نوشیدنی‌های گازدار و غیره استفاده می‌شوند.
همچنین، چیلرها در دیگر صنایع و کاربردها نیز مانند استخرها، دیسکوها، یخچال‌ها، آزمایشگاه‌ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای چیلر
- چیلرها قادر به تأمین خنک کردن مؤثر در محیط‌های بزرگ و با تعداد بالای افراد هستند.
- چیلرها به دلیل هوشمند بودن معمولاً از روش‌های کاربردی برای کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کنند و می‌توانند به طور موثری انرژی را صرفه‌جویی کنند.
- چیلرها معمولاً از قطعات با کیفیت و مقاوم ساخته شده‌اند و به طور معمول دارای عمر طولانی هستند.
- چیلرها قابلیت کنترل دما را دارند و می‌توانند دمای محیط را به دقت تنظیم کنند.
- چیلرها در مکان‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در ساختمان‌های تجاری، صنعتی و حتی در خانه‌ها.
- چیلرها به دلیل ظرفیت بالایی که دارند توانایی تولید نرخ بالای آب خنک را دارند، بنابراین نیازمند فضای زیاد نیستند.
معایب چیلر
- نصب و نگهداری چیلر به علت تخصصی بودن هزینه‌بر است. از این رو نیاز به متخصصان فنی همانند متخصصان بادیان تهویه را دارد.
- برخی از چیلرها صدای قابل توجهی تولید می‌کنند که ممکن است برای برخی افراد مزاحم باشد.
- برخی از چیلرها نیاز به آب دارند که این می‌تواند منجر به مصرف زیاد آب شود.
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره چیلر می‌توانید با کارشناسان ما با شماره‌های 09190911891 – 02122581821 تماس حاصل نمائید.
بیشتر بدانید
نتیجه‌گیری
در این مقاله انواع کلی چیلر را معرفی و با هم نیز مقایسه کردیم و تلاش کردیم تعریف چیلر چیست؟ کاربرد چیلرها ، مهم‌ترین مزایا و معایب آن‌ها را توضیح دهیم. عوامل متفاوتی در انتخاب کردن نوع چیلر مناسب برای یک مکان معین نقش دارند؛ بنابراین بایستی شرایط محیط ، قیمت ابتدایی ، منابع انرژی حاضر و احتیاجات هر پروژه‌ای توسط مهندسان متخصص بادبان تهویه در انتخاب بهترین نوع چیلر برای شما کاربران گرامی بررسی شود.
سوالات متداول درباره چیلرها
مهم‌ترین وظیفه چیلر چیست؟
چیلرها از وسیله‌های سرمایشی می‌باشند و تنها یک وظیفه و نقش مهم دارند. آن هم کم کردن دمای آب و انتقال آن به قسمت‌های مختلف برای خنک کردن هوا یا ماشین‌آلات و دستگاه‌های صنعتی می‌باشند.
آیا دستگاه دیگری می‌تواند جایگزین چیلر شود؟
خیر، هیچ دستگاه دیگری نیست که بتواند کار چیلر را انجام دهد و جایگزین آن شود، چیلرها برای تمامی اماکن و اهداف به علت طرح زیاد و متنوع بودن مناسب هستند.
آیا چیلرها می‌توانند در تولید گرما استفاده شوند؟
خیر، چیلرها تنها می‌توانند جهت سرمایش و تولید هوای مطبوع استفاده شوند.
در صورت استفاده از چیلر مرکزی چطور می‌توان مصرف برق هر واحد را محاسبه کرد؟
در صورت استفاده از دستگاه انرژی‌متر (Energy meter) به راحتی می‌توان هزینه برقِ هر واحد را به صورت جداگانه حساب کرد.
کدام نوع از چیلرها بالاترین راندمان را دارند؟
چیلرهای آب خنک تراکمی مجهز شده به کمپرسور سانتریفیوژ و دارای اواپراتورهای فلودد بالاترین راندمان را دارا هستند.