http://www.barfabsaz.ir/index.php?route=product/product&product_id=296
http://barfabsaz.ir/index.php?route=product/category&path=118
http://barfabsaz.ir/index.php?route=product/category&path=62
 
 
 
طراحی -تعمیر و نگهداری تاسیسات مکانیکی

کمپرسورهای تبرید

نویسنده : بهروز آقابیگی | تاریخ : 0:34 - جمعه نوزدهم مهر 1387

انتخاب كمپرسور مناسب به شرايط و نوع بهره برداري بستگي دارد كه اهم آن به شرح ذیل مي‌باشد:

  • فشار و دبي
  • مورد نياز

     

     حساسيت به حضور روغن

     

       
  • خواص فيزيكي و شيميايي 
  • بهاي انرژي

     

     
  • قابليت اعتماد

     

     
  • هزينه‌هاي تعمير و نگهداري و قطعات يدكي قيمت اوليه

     

     
  • حداكثر درجه حرارت قابل قبول

SAFmechanic.com - کمپرسورهای تبرید

 

کمپرسورهای پیستونی


bellows compressor - hermetic vacuum pumpكمپرسورهاي تناوبي (Reciprocating) كه رفت و برگشتي نيز ناميده مي‌شوند، يكي از قديمي‌ترين انواع كمپرسورها مي‌باشند. اولين نمونه‌هاي اين كمپرسورها با سيلندر چوبي (مثلاً از جنس بامبو Bamboo) ساخته شده و پيستون آن به وسيله نيروي انساني (دستي) عقب و جلو برده مي‌شد. آب بندي پيستون توسط پر پرندگان صورت مي‌گرفت تا از اين طريق در مرحله مكش هوا وارد كمپرسور شده و در مرحله تراكم از آن خارج شود. از اين كمپرسور غالباً براي ذوب فلزات استفاده مي‌گرديد. براساس شواهد تاريخي يونانيان در ۱۵۰ سال قبل از ميلاد مسيح توانستند كمپرسورهاي فلزي بسازند كه در آن از آلياژهاي برنزي استفاده شده بود. بهرحال در ساختار اين كمپرسورها تا قرن هيجدهم ميلادي پيشرفت چنداني صورت نگرفت تا اينكه يك مهندس انگليسي به نام" J.Wilkison" كمپرسوري را طراحي كرد كه شبيه كمپرسورهاي امروزي بوده و سيلندر آن از چدن ريخته‌گري ساخته و ماشين كاري شده بود. 

 

كمپرسورهاي تناوبي عموماً براي دبي كم و فشار زياد مورد استفاده قرار مي‌گيرند. دبي گاز در اين نوع كمپرسورها از مقادير كم تا ۲۰۰۰ m3/hrمي‌رسد و با آن مي‌توان به فشارهاي زياد (تاbar ۶۰۰) دست يافت. در نسبت‌هاي تراكم بالاتر از ۵/۱ در هر مرحله اين كمپرسورها در مقايسه با ساير انواع كمپرسورها از راندمان بالاتري برخوردار مي‌باشند. كمپرسورهاي تناوبي اساساً جزء ماشين هاي با ظرفيت ثابت مي‌باشند ولي در شرايط خاصي مي‌‌توان ظرفيت آن را برحسب شرايط مورد نظر تغيير داد.

SAFmechanic.com - کمپرسورهای تبرید

در كمپرسورهاي پيستوني با حركت پيستون به سمت عقب گاز به درون سيلندر وارد شده و فضاي درون سيلندر را پر مي‌كند. در حركت رو به جلو، با اعمال نيرو از سوي پيستون گاز حبس شده در سيلندر متراكم مي‌گردد. جهت سهولت در ورود و خروج گاز در سيلندر و ايجاد شرايط لازم براي تراكم آن در حركت روبه جلوي پيستون، اين كمپرسورها مجهز به سوپاپ‌هاي مكش و دهش مي‌باشند. جهت شناخت مقدماتي عملكرد كمپرسورهاي پيستوني مي‌توان تلمبه‌هاي باد دستي را مورد بررسي قرار داد، چرا كه اين تلمبه‌ها ضمن سادگي در رفتار داراي تمامي مشخصه‌هاي يك كمپرسور پيستوني مي‌باشند.

 

تلمبه‌ها شامل پيستون، سيلندر و سوپاپ هاي مكش و دهش بوده و نيروي محركه لازم براي تراكم هوا توسط نيروي انساني تأمين مي‌گردد. سوپاپ دهش اين كمپرسورها همان والو (Valve) لاستيك دو چرخه بوده كه مانع از نشت هوا از لاستيك ( قسمت دهش) به دورن تلمبه در هنگام حركت رو به عقب پيستون ( مرحله مكش) مي‌گردد. سوپاپ مكش اين تلمبه‌ها بر روي پيستون آن نصب گرديده است. اين قطعه به صورت فنجاني شكل (Cup _ Shaped) بوده كه از جنس چرم و يا مواد مشابه آن ساخته شده است.

 

در حالت مكش، در اثر حركت رو به عقب پيستون، هواي جلوي پيستون منبسط شده و درون سيلندر خلاء ايجاد مي‌شود. با توجه به اينكه هواي سمت بيروني پيستون تحت فشار آتمسفر قرار دارد، همين امر باعث جداشدن قطعه چرمي از كناره سيلندر گرديده و هوا مي‌تواند از اين طريق وارد سيلندر شده و آن را پرنمايد.

 

در حركت رو به جلوي پيستون، با كاهش حجم گاز، فشار گاز درون سيلندر افزايش يافته و نيروي حاصل از آن بر روي قطعه چرمي اثر نموده و باعث چسبيدن آن به كناره پيستون گرديده و موجب آب‌بندی پيستون شده و مانع از نشت گاز از كناره پيستون به خارج مي‌شود.

 

با تراكم گاز در سيلندر و افزايش فشار هواي حبس شده در آن، لحظه‌اي فرا مي‌رسد كه فشار درون سيلندر، از فشار درون تيوپ لاستيك بيشتر شده و باعث باز شدن سوپاپ لاستيك گرديده و هواي متراكم شده از درون سيلندر به داخل لاستيك فرستاده مي‌شود. بديهي است هرچه فشار درون لاستيك بيشتر باشد، سوپاپ آن ديرتر باز شده و انرژي بيشتري براي تراكم گاز و ارسال آن به داخل لاستيك مورد نياز مي‌باشد. به عبارت ديگر اگر مقاومتي در جلوي تلمبه نباشد و مستقيماً به آتمسفر متصل باشد، براي تخليه گاز از درون تلمبه به انرژي ناچيزي نياز خواهد بود.

 

 

 کمپرسورهای اسکرو

 


 در این کمپرسور ها دو روتور با پروفیل های متفاوت داخل یک اتاقک با جهت های متفاوت می چرخند .روتور اصلی ٨۵% تا ۹۰% انرژی دریافتی را به انرژی گرمایی و فشار تبدیل می کند. با چرخش مداوم روتورها هوای محبوس شده با کاهش حجم افزایش فشار می یابد . در تمام مراحل روغن وارد فضای بین پره ها می شود ( در نوع روانکاری با روغن ). این روغن وظیفه روان کاری و خنک کردن روتور ها را عهده دار است .

 

مرحله اول

هوا به داخل قسمت روتورها کشيده می شود وفضای بين پره ها را پر می کند اين قسمت مانند مرحله مکش در کمپرسور های پيستونی می باشد

 

مرحله دوم و سوم

 

هنگامی که هوا وارد قسمت فشرده سازی شد با چرخش روتورها حجم آن کم می شود و بنا بر این فشار افزایش می یابد. این کم شدن حجم تا قسمت تخلیه هوا ادامه می یابد تا فشار به مقدار دلخواه برسد

 

مرحله چهارم

 

هوای فشرده به بیرون کمپرسور جریان می یابد

 SAFmechanic.com - کمپرسورهای تبرید

 

اجزا کامل يک کمپرسور اسکرو در شکل زير ديده می شود

SAFmechanic.com - کمپرسورهای تبرید

دسته‌بندي كمپرسورها از نظر نحوه روغن‌كاري شدن


 

منظور از روغن‌كاري شدن، تماس روغن با گاز در محفظه تراكم مي‌باشد. بر اين اساس كمپرسورها را مي‌توان به دو دسته خشك یا فاقد روغن (Dry or Oil Free) و روغن كاري شونده (Lubricated) تقسيم كرد.

 

در كمپرسورهاي خشك، محفظه تراكم از قسمت انتقال قدرت كاملاً جدا بوده و لذا عملاً گاز مورد تراكم هيچگونه تماسي با ماده روان‌كننده ندارد.

 

در كمپرسورهاي از نوع پيستوني روان‌كاري شونده، اختلاط روغن با گاز مورد تراكم ناخواسته و از طريق نشت روغن از كارتل به بالاي پيستون ها و از كناره رينگ ها صورت مي‌گيرد.

 

در كمپرسورهاي از نوع دوراني روانكاري شونده اختلاط روغن با گاز مورد تراكم به طور عمدي صورت مي‌گيرد. در اين دسته از كمپرسورها روغن تحت فشار گاز خروجي از كمپرسور به محفظه تراكم فرستاده شده و ضمن اختلاط با گاز مورد تراكم عمليات روانكاري، خنك‌كاري و كاهش نشتي گاز از لقي موجود در بين قطعات را به‌عهده دارد. روغن مخلوط شده با گاز مورد تراكم در تله جدا كننده روغن (Oil Separator) از آن جدا شده و بعد از خنك‌كاري، به محفظه تراكم برگشت داده مي‌شود. امروزه با وجود مشكلات و مسائل متعددي كه در زمينه بهره‌برداري از كمپرسورهاي خشك، وجود دارد در بسياري از موارد شرايط بهره‌برداري و مشخصه‌هاي فيزيكي و شيميايي گاز مورد تراكم ايجاب مي‌كند كه عمل تراكم گاز در محفظه تراكم، در غياب روغن صورت پذيرد.

 

تولید اكسيژن، صنايع غذايي و دارويي، تراكم بسياري از گازهاي مورد استفاده در صنايع پتروشيمي و ... نمونه‌هايي از صنايعي بوده كه نسبت به حضور روغن در گاز مورد تراكم حساس مي‌باشند. هر چند كه كمپرسورهاي گريز از مركز، ذاتاً فاقد روغن
(
Oil Free) مي‌باشند ولي در كمپرسورهاي رفت و برگشتي و دوراني با اعمال تدابير لازم مي‌توان مانع از حضور روغن در محفظه تراكم شد. كمپرسورهاي خشك هر چند كه از نظر حداكثر دماي قابل تحمل در محفظه تراكم، در مقايسه با كمپرسورهاي روانكاري شونده داراي مزيت هایی می باشند (دماي مجاز در آن در حدود ۳۰ تا ٧۰ درجه سانتيگراد از دماي مجاز در كمپرسورهاي روانكاري شونده بيشتر است) و به همين خاطر نسبت تراكم بالاتري را در هر مرحله از اين كمپرسورها مي‌توان پيش‌بيني كرد ولي به‌لحاظ قيمت بالاتر، هزينه‌هاي تعمير و نگهداري بيشتر، پايين‌ بودن راندمان، قابليت اعتماد كمتر و ... امروزه به جز در موارد اجباري حتي الامكان سعي مي‌شود از كمپرسورهاي خشك استفاده نشود. ویژگي‌هاي نامطلوب كمپرسورهاي خشك باعث شده تا امروزه نگرش جديدي در اين زمينه مطرح شود و آن عبارتست از تزريق روغن به مقدار بسيار كم (در حد چند ppm) با سازگاري لازم گاز مورد تراكم در حضور روغن، حتي به مقدار ناچيز، موجب بهبود نسبي در عملكرد كمپرسورهاي خشك مي‌گردد.

 

در كمپرسورهايي كه به‌صورت خشك طراحي مي‌شوند لازم است تا قطعاتي كه در معرض سايش قرار دارند از كيفيت مطلوب‌تري در مقابل اصطكاك و عوارض ناشي از آن برخوردار باشند.

 

موادي نظير تفلون گرافيتي، گرانيت و ... به عنوان مواد اوليه با ضريب اصطكاك پايين، خاصيت خود روانكاري و ... جزو تركيبات مطلوب در ساخت رينگ هاي هادي و تراكم در كمپرسورهاي پيستوني و به عنوان ماده پوشش دهنده در ساخت روتور كمپرسورهاي اسکرو، شديداً مورد توجه مي‌باشند.

 

دسته‌بندي كمپرسورها از نظر آب بندی محور

 

مبناي اين دسته‌بندي، وضعيت آب بند كردن محور، مي‌باشد. كمپرسورها را از اين نظر مي‌توان به سه دسته تقسيم‌بندي كرد:

 

كمپرسورهاي بسته (Hermetic)

در اين دسته از كمپرسورها، كه عموماً براي سيستم‌هاي تبريد با ظرفيت كم (حداكثر ۲۰ تن تبريد) مورد استفاده قرار مي‌گيرند، الكتروموتور و كليه قطعات مربوط به كمپرسور، در درون يك محفظه كاملاً آب بند شده قرار داده مي‌شود. اساساً اين كمپرسورها به‌صورت يكبار مصرف، طراحي شده و تعمير‌ آن از نظر فني و اقتصادي توصيه نمي‌شود.

 

متأسفانه گاهي اوقات اين توصيه در ايران ناديده گرفته شده و بعضي از تعميركاران اقدام به تعمير آن مي‌كنند، كار چندان اصولي نمي‌باشد. البته تفاوت شرايط اقتصادي و اجرت تعميرات درايران با كشورهای صنعتي عامل اصلي اين نگرش مي‌باشد.

 

كمپرسورهاي نيمه بسته( Semi- hermetic)

 SAFmechanic.com - کمپرسورهای تبرید

 

كمپرسورهاي نيمه بسته را بايد نوعي كمپرسور بسته به حساب آورد، با اين تفاوت كه قسمت‌هاي سوپاپ، پيستون، ميل‌لنگ، پمپ روغن و ... آن قابل تعمیر مي‌باشند. اين كمپرسورها تمامي ويژگي‌هاي كمپرسورهاي بسته را از نظر آب بند بودن و عدم نشت گاز به بيرون دارا مي‌باشند. از اين كمپرسورها براي سيستم‌هاي تبريد در ظرفيت‌هاي ۲۰ تا ۱۵۰ تن تبريد استفاده مي‌شود.

 

كمپرسورهاي باز( Open)

 

در اين نوع كمپرسورها محور كمپرسور از كارتر و يا محفظه تراكم خارج گرديده و به‌طور مستقيم و يا غيرمستقيم (به كمك پولي) راه اندازي مي‌شوند. اساساًً اين كمپرسورها براي تمامي موارد (از ظرفيت كم تا بسيار زياد) مناسب بوده و تنها نقطه ضعف آن در مقايسه با دو طرح قبلي احتمال نشت گاز مورد تراكم از محل خروج شافت بوده كه آن هم با انتخاب سيستم آب بندی مناسب قابل حل مي‌باشد

 

 

دسته بندی کمپرسورها بر حسب فشار مکش ، دهش ، و ظرفیت آنها

 

پمپ خلا (Vacumm Pumps) 

 

برخلاف اسم آن، در واقع پمپ هاي خلا نوعي كمپرسور بوده كه فشار قسمت مكش آن از فشار جو كمتر و فشار دهش آن اندكي از فشار جو بيشتر مي‌باشد. پمپ هاي خلا در طرح هاي مختلفي ساخته شده كه داراي قابليت‌هاي ذیل مي‌باشند:

 

 

گريز از مركز  حداكثر خلا قابل دسترس 6mmHg

تناوبي    حداكثر خلا قابل دسترس 0.5mmHg

انژكتورهاي بخاري حداكثر خلا قابل دسترس mmHg 0.05

دوراني      حداكثر خلا قابل دسترس mmHg 0.00005

در بين طرح هاي فوق پمپ هاي خلا از نوع دوراني از مقبوليت بيشتري برخوردار مي‌باشند.

 

هواكش‌ها ( fans)

 

اين نوع كمپرسورها عموماً براي دبي زياد و فشار كم ( تا ۱∕۰بار) ساخته شده و عموماً از خانواده گريز از مركز مي‌باشند.

 

دمنده‌ها ( Blowers )

 

دمنده‌ها نوع خاصي از كمپرسورها بوده كه فشار نسبتاً كم و دبي نسبتاً زياد دارند. حداكثر فشار قابل دسترس توسط آنها (۲ـ۵∕۱بار) مي‌باشند. دمندهاي با فشار كم و دبي زياد از نوع گريز از مركز ساخته مي‌شوند. حال آنكه براي فشارهاي بالا ( نزديك به ۲ بار) و دبي كمتر نوع دوراني (Rotary) متداول‌تر مي‌باشد. ساخت دمنده‌هاي از نوع تناوبي (رفت و برگشتي) عملاً منتفي است.

 

كمپرسورها (Compressors)

 

كمپرسورها عموماً براي فشارهاي بالا (بيشتر از 2 بار) مورد استفاده قرار مي‌گيرند. امروزه كمپرسورهايي ساخته شده‌اند كه قادر به تراكم گازها تا فشار bar600 مي‌باشند.

 

دسته‌بندي كمپرسورها از نظر رفتاري

 

برحسب چگونگي فرآيند تراكم، كمپرسورها به دو دسته تقسيم‌ مي‌شوند:

 

الف: كمپرسورهاي جابه‌جايي مثبت (Positive Displacement)

 

ب: كمپرسورهاي گريز از مركز (Centrifugal)

 

در كمپرسورهاي جابه‌جايي مثبت، همواره مقدار معيني از گاز بين دو قطعه به تله انداخته شده و با كاهش حجم محفظه، فشار گاز افزايش مي‌يابد. اين كمپرسورها خودبه‌خود به دو دسته تناوبي (Reciprocating) و دوراني (Rotary) تقسيم مي‌شوند. البته هر يك از دسته‌هاي فوق تنوع زيادي در شكل و ساختار مكانيكي داشته ولي از لحاظ رفتاري داراي ويژگي‌هاي نسبتاً يكساني هستند.

 

در كمپرسورهاي جريان پيوسته، (گريز از مركز)، ابتدا انرژي جنبشي گاز مورد تراكم پيوسته در پروانه افزايش داده شده و سپس بخش اعظمي از انرژي جنبشي آن در يك مجراي گشاد شونده بنام حلزوني (Volute) به انرژي پتانسيل (فشار) تبديل مي‌شود.

 

 

انتخاب كمپرسور مناسب به شرايط و نوع بهره برداري بستگي دارد كه اهم آن به شرح ذیل مي‌باشد:

 

  • فشار و دبي مورد نياز

     

     
  • حساسيت به حضور روغن

     

     
  • خواص فيزيكي و شيميايي

     

     
  • بهاي انرژي

     

     
  • قابليت اعتماد

     

     
  • هزينه‌هاي تعمير و نگهداري و قطعات يدكي قيمت اوليه

     

     
  • حداكثر درجه حرارت قابل قبول 

 

SAFmechanic.com - کمپرسورهای تبرید


دسته بندی : سیستم تبرید تراکمی و جذبی


 

چیلرهای جذبی شعله مستقیم

نویسنده : بهروز آقابیگی | تاریخ : 6:30 - شنبه ششم مهر 1387

چیلرجذبی شعله مستقیم

چيلر هاي جذبي : (استفاده از گرما براي توليد سرما )

افزايش قيمت برق در ايران در طول سالهاي آينده با توجه به برنامه هاي اقتصادي دولت ونياز به نصب سيستمهاي تهويه مطبوع در ساختمانهاي موجود و در حال ساخت .از جمله عوامل مهم و تاثير گذار در افزايش استفاده از چيلرهاي جذبي در ايران مي باشد .

در سرمايش به روش جذبي انرژي سيستم به جاي برق از گرما تامين مي شود .اين گرما مي تواند از بخار حاصل از گرماي يك مشعل گاز سوز يا گازوئيل سوز اتمسفريك باشد كه مستقيما در مولد بخار دستگاه عمل مي كند .يا اينكه گرما از مشعل مستقيما به مولد تبريد دستگاه داده شود .معولا از آب به عنوان مايع مبرد و از ايتيم برومايد به عنوان ماده جاذب استفاده مي كنند . واحد جذب يا ابزروبر تحت خلا كار مي كند .كه در آن نقطه جوش اب به حد كافي براي تامين شرايط اسايش پايين مي آيد .

-اصطلاحات فني رايج در چيلر جذبي

ژنراتور

ژنراتور معمولاً در محفظه بالايي چيلرهاي جذبي قرار داشته و وظيفه تغليظ محلول ليتيوم برومايد رقيق و جدا سازي آب مبرد را بر عهده دارد.

جذب کننده

جذب کننده معمولاً در پوسته پاييني چيلرهاي جذبي قرار داشته و وظيفه جذب بخار مبرد توليد شده در محفظه اواپراتور را بر عهده دارد.

اواپراتور

اواپراتور معمولاً در پوسته پايين چيلرهاي جذبي قرار مي گيرد. مايع مبرد در اواپراتور به لحاظ فشار پايين محفظه (خلأ نسبي) تبخير شده و باعث کاهش درجه حرارت آب سرد تهويه درون لوله هاي اواپراتور مي گردد.

کندانسور

کندانسور معمولاً در پوسته هاي بالايي چيلرهاي جذبي واقع شده است و وظيفه تقطير مبرد تبخير شده توسط ژنراتور را بر عهده دارد. بخار مبرد در برخورد با لوله هاي حاصل از آب برج ، تقطير شده و به تشتک اواپراتور سرريز مي شود.

محلول جاذب

اين محلول در سيکل هاي پروژه حاضر محلول ليتيوم برومايد و آب است.

مايع مبرد

مايع مبرد در چيلرهاي جذبي پروژه حاضر آب خالص (آب مقطر) مي باشد که به جهت فشار پايين محفظه اواپراتور در اثر تبخير خاصيت خنک کنندگي خواهد داشت.

کريستاليزه شدن

محلول ليتيوم برومايد در غلظت معمولي به صورت مايع است ، ولي چنانچه تغليظ اوليه بيش از حد ادامه يابد حجم بلورهاي ريزي که در آن تشکيل مي شوند ، بزرگتر شده و ممکن است باعث مسدود شدن کامل مسير عبور محلول شود. به اين پديده کريستاليزه شدن گويند.

-مقايسه چيلرهاي جذبي و تراکمي

چيلرهاي جذبي از بعضي لحاظ شبيه چيلرهاي تراکمي عمل مي کنند که مهمترين اين شباهتها عبارتند از:

الف - در اواپراتور از گرماي آب تهويه ساختمان براي تبخير يک مبرد فرار در فشار پايين استفاده مي گردد.

ب - گاز مبرد فشار پايين از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده مي شود.

ج - گاز مبرد در کندانسور تقطير مي گردد.

د - مبرد در يک سيکل همواره در گردش است.

تفاوتهاي اصلي چيلرهاي جذبي وتراکمي عبارتند از :

الف - چيلرهاي تراکمي براي گردش مبرد از کمپرسور استفاده مي کنند در حالي که چيلرهاي جذبي فاقد کمپرسور بوده و به جاي آن از انرژي گرمايي منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغيير مي دهند ، همچنان که غلظت تغيير مي کند ، فشار نيز در اجزاي مختلف چيلر تغيير مي کند. اين اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سيستم مي گردد.

ب - ژنراتور و جذب کننده در چيلرهاي جذبي جانشين کمپرسور در چيلرهاي تراکمي شده است.

ج - در چيلرهاي جذبي از يک جاذب استفاده مي شود که عموماً آب يا نمک ليتيوم برومايد است.

د - مبرد در چيلرهاي تراکمي يکي از انواع کلروفلئوروکربن ها يا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالي که در چيلرهاي جذبي مبرد معمولاً آب يا آمونياک است.

ه - چيلرهاي تراکمي انرژي مورد نياز خود را از انرژي الکتريکي تأمين مي کنند در حالي که انرژي ورودي به چيلرهاي جذبي از آب گرم يا بخار وارد شده به ژنراتور تأمين مي شود. گرما ممکن است از کوره هواي گرم يا ديگ آمده باشد. در بعضي اوقات از گرماي ساير فرايندها نيز استفاده مي شود مانند بخار کم فشار يا آب داغ صنايع ، گرماي باز گرفته شده از دود خروجي توربين هاي گازي و يا بخار کم فشار از خروجي توربين هاي بخار.

مهمترين مزاياي چيلرهاي جذبي نسبت به چيلرهاي تراکمي عبارتند از:

الف - صرفه جويي در مصرف انرژي الکتريکي :

همانطور که گفته شد چيلرهاي جذبي از گاز طبيعي ، گازوئيل يا گرماي تلف شده به عنوان منبع اصلي انرژي استفاده مي کنند و مصرف برق آنها بسيار ناچيز است. به ميزان مصرف برق ، مقايسه و تحليل هاي کمي در فصول بعدي اشاره خواهد شد.

ب - صرفه جويي در هزينه خدمات برق :

هزينه نصب سيستم شبکه الکتريکي در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعيين است. يک چيلر جذبي به دليل اينکه برق کمتري مصرف مي کند ، هزينه خدمات را نيز کاهش مي دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چيلرهاي جذبي موجب آزاد شدن توان الکتريکي براي مصارف ديگر مي شود.

ج - صرفه جويي در هزينه تجهيزات برق اضطراري :

در ساختمانهايي مانند مراکز درماني و يا سالن هاي کامپيوتر که وجود سيستمهاي برق اضطراري براي پشتيباني تجهيزات خنک کننده ضروري است ، استفاده از چيلر هاي جذبي موجب صرفه جويي قابل توجهي در هزينه اين تجهيزات خواهد شد.

د - صرفه جويي در هزينه اوليه مورد نياز براي ديگ ها :

برخي از چيلرهاي جذبي را مي توان در زمستان ها به عنوان هيتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم براي سيستم هاي گرمايشي را با دماهاي تا حد 203 تأمين نمود. در صورت استفاده از اين چيلرها نه تنها هزينه خريد ديگ کاهش مي يابد بلکه صرفه جويي قابل ملاحظه اي در فضا نيز بدست خواهد آمد.

ه - بهبود راندمان ديگ ها در تابستان :

مجموعه هايي مانند بيمارستان ها که در تمام طول سال براي سيستمهاي استريل کننده ، اتوکلاوها و ساير تجهيزات به بخار احتياج دارند مجهز به ديگ هاي بخار بزرگي هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمي کار مي کنند. نصب چيلرهاي جذبي بخار در چنين مواردي موجب افزايش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتيجه کارکرد ديگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهي خواهد يافت.

و - بازگشت سرمايه گذاري اوليه :

چيلرهاي جذبي به دليل نياز کمتر به برق در مقايسه با چيلرهاي تراکمي ، هزينه هاي کارکردي را کاهش مي دهند. اگر اختلاف قيمت يک چيلر جذبي و يک چيلر تراکمي هم ظرفيت را به عنوان ميزان سرمايه گذاري و صرفه جويي سالانه از محل کاهش يافتن هزينه هاي انرژي را به عنوان بازگشت سرمايه در نظر بگيريم ، مي توان با قاطعيت گفت که بازگشت سرمايه گذاري صرف شده براي نصب چيلرهاي جذبي با شرايط بسيار خوبي صورت خواهد گرفت.

ز - کاسته شدن صدا و ارتعاشات :

ارتعاش و صداي ناشي از کارکرد چيلرهاي جذبي به مراتب کمتر از چيلرهاي تراکمي است. منبع اصلي توليد کننده صدا و ارتعاش در چيلرهاي تراکمي، کمپرسور است. چيلرهاي جذبي فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا وارتعاش در آنها پمپهاي کوچکي هستند که براي به گردش درآوردن مبرد و محلول ليتيم برمايد کاربرد دارند. ميزان صدا و ارتعاش اين پمپهاي کوچک قابل صرف نظرکردن است.

ح - حذف مخاطرات زيست محيطي ناشي از مبردهاي مضر:

چيلرهاي جذبي بر خلاف چيلرهاي تراکمي از هيچ گونه ماده CFC يا HCFC که موجب تخريب لايه ازن مي شوند ، استفاده نمي کنند. لذا براي محيط زيست خطري ايجاد نمي نمايند. چيلرهاي جذبي غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده مي کنند. يک چيلر جديد در هر شرايطي ،يک سرمايه گذاري بيست و چند ساله است. تغييرات دائمي قوانين و مقررات استفاده از مبردها موجب مي شود تا استفاده از مبردي طبيعي مانند آب در چيلرهاي جذبي گزينه اي بسيار قابل توجه به شمار آيد.

ط- کاستن از ميزان توليد گازهاي گلخانه اي و آلاينده ها :

ميزان توليد گازهاي گلخانه اي (مانند دي اکسيد کربن) که تأثير قابل توجهي در گرم شدن کره زمين دارند و آلاينده ها (مانند اکسيدهاي گوگرد ، اکسيدهاي نيتروژن و ذرات معلق) توسط چيلرهاي جذبي

در مقايسه با چيلرهاي تراکمي بسيار کمتر است.


دسته بندی : سیستم تبرید تراکمی و جذبی


 

چیلر های جذبی

نویسنده : بهروز آقابیگی | تاریخ : 18:59 - جمعه هشتم شهریور 1387

چیلر ها ی جذبی :

 

 

 چیلر های  جذبی  دستگاه های  تبریدی هستند  که در آنها  به  جای انرژی الکتریکی از حرارت استفاده میشود و تفاوت

 

  سیکل جذبی و تراکمی در این است که در سیکل جذبی برای تولید اختلاف فشار از یک مولد به نام ژنراتورکه با حرارت  (بخار آب داغ آبگرم ) کار  می کند استفاده  می گردد ولی در سیکل تراکمی اختلاف فشار توسط کمپرسور ایجاد    می شود .

 

 

اجزای سیستم جذبی :

 

 

 1) مولد (generator)  2) کندانسور (condansor)

 

 

 3) اواپراتور ( evaporator) 3) جذب کننده ( absorber)

 

 

چیلرهای جذبی ( ابزوربشن ) در مدل های تک اثره (effect  (single دو اثره ( double effect) و گاز سوز شعله مستقیم direct fired)  ) تولید می شوند که به شرح زیر می باشد :

 

 

 

 

سیکل جذبی چیلر های تک اثره « single effect » :

 

 

 در ژنراتور مایع مبرد ( آب مقطر) توسط حرارت  سیا ل  ورودی  ( بخار آب داغ آب گرم )  از محلول لیتیم برماید جدا  شده و به دلیل پایین بودن نقطه جوش مبرد نسبت به محلول ، مایع مبرد تبخیر شده و از محلول جدا می شود و به صورت بخار پر فشار با دمای 200F وارد کندانسور می شود و پس از تبدیل شدن به مایع و عبور از شیر انبساط با دمای 40 F با فشار پایین وارد اواپراتور می گردد و در اواپراتور با جذب گرمای نهان سیال موجب سرد شدن آن شده و دمای سیال را از   55 F به 45F   می رساند و  مایع  مبرد در  انتهای  اواپراتور  جمع  شده و بوسیله  پمپ  مبرد،  مایع مبرد  توسط  افشا نک ها بر روی  لوله های  اواپراتور پا شیده می شود تا تمامی مایع مبرد ورودی از کندانسور که در اواپراتور تبخیر نشده بود به همراه مبرد های جمع شده در انتهای اواپراتور مجددا سیکل تبخیر را طی کند و به علت   بالا بودن  فشار بخار تبخیر نسبت به  ابزوربر  از  مسیری  وارد ابزوربر شده و در ابزوربر بخار مبرد از مجاورت آب برج خنک کننده که موجب توان جذب می شود با ما ده جاذب تشکیل محلول رقیقی را داده و توسط   (Solution poump) از ابزوربر خارج و پس از عبور از Heat exchanger       برای تغلیظ و جدا سازی  بخار  آب  از ماده   جاذب  وارد  ژنراتور  می گردد  .در  ژنراتور  محلول رقیق  توسط افشا نک ها  بر روی  لوله های ناقل حرارت ( بخار آب داغ آب گرم ) پاشیده شده و پس از تاثیر از گرمای سیال مجاز آب از آن جدا شده و بخار آب حاصل از این فرایند از مسیر جداگانه ای به کندانسور می رود تا پس از تقطیر برای تکرار  سیکل به  اواپراتور  باز گردد و محلول  غلیظ  لیتیم بروماید  نیز از مسیر دیگری بعد از عبور از  heat exchanger  وارد ابزوربر  شده و سیکل تکرار  می شود .  (این سیکل برای چیلر های تک اثره می باشد).

 

 

معیارانتخاب چیلرهای تک اثره،دو مرحله ای ( دو اثره ) و شعله مستقیم:

 

 

چیلر های تک اثره ( single effect ) که این چیلر ها با فشار بخا ر 1bar و دمای اشباع بخار 120C  کار می کنند و میزان بخار مورد نیاز برای هر تن برودت  نیز   7.7 تا   kg/h8.5   متغیر  است دمای آب  ورودی  به  ابزوربر 30F   و دمای خروجی آب از کندانسور104 F  می باشد و دبی آب برج خنک کننده نیز به ازای هر تن برودت 4 GPM  در نظر گرفته می شود و چنانچه چیلر با ظرفیت کامل کار کند دمای آب ورودبه اواپراتور 12 C ( f    ) و دمای آب خروجی از اواپراتور7 C ( F   ) خواهد بود ضریب عملکرد C. O . P  در این چیلرها 0.64 می باشد - ظرفیت برج در این چیلرها بزرگتر از ظرفیت برج در چیلرهای دو اثره می باشد- استفاده از این چیلرها بعلت مصرف بخار با فشارBar 1 موجب بالاتر رفتن سایز لوله ها و سایر تجهیزات شده و حجم تاسیسات را افزایش میدهد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چیلرهای تک اثره با مصرف آب داغ :

 

 

دمای آب ورودی به ژنراتور C  140 ( f 284) ودمای آب خروجی از آن C 110 ( F230) می باشد میزان آب داغ برای هر تن برودت GPM0.75 است  C .o .p  در این چیلرها 0.6 است .

 

 

  

 

Q =  500  GPM  * delta T = 500 * 0.75 * ( 284- 230 ) =20250 BTU/ H 

 

 

    12000

Cop= -----------= 0.6     

 20250

 

دمای  آب  ورودی  C 12 و دمای  آب  خروجی از اواپراتور  C 7 خواهد بود دمای آب خروجی از کندانسور  40 c       

 

- میزان دبی آب برج خنک کننده برای این چیلرها حدود Gpm 4.3 به ازای هر تن برودت است .

 چیلرهای تک اثره با مصرف آبگرم :

 


دمای آب ورودی به ژنراتور(C 88)یا (F 190.4) و دمای آب خروجی از ژنراتور 83 c)یا (F181.4) است میزان آبگرم مورد نیاز برای هر تن سرما در ژنراتور برابر است با:

 

 

 

 

Q = 500 GPM * delta T = 500 *3.74 * ( 190.4- 181.4 ) =16830 BTU/ H

 

 

 12000

Cop= -----------= 0.7 

  16830  

 

 

اگر چیلر در ظرفیت کامل کار کند دمای ورودی آب به اواپراتورC13 و دمای خروجی ازآنc 8 خواهد بود ودمای آب خروجی ازبرج خنک کننده C 31     و دمای آب خروجی از کندانسو رC  36    خواهد بود میزان دبی آب برج خنک کننده برای این چیلرها حدود Gpm  6.5 به ازای هر تن برودت است .

 

 

چیلر های دو اثره دو مرحله ای ( double effect):

 

*************************************

 

مزایا :

 

 1) استفاده از این چیلرها به علت داشتن ضریب عملکرد بالاتر است 

 

 2 ) نیاز به برج خنک کننده کوچکتری دارند

 

3 ) ضریب عملکرد در این چیلرها 1.2 می باشد .

 

4) در این چیلرها چون فشار نسبی بخار ورودی Bar 8 است سایز تجهیزات سیستم بخار کوچکتر شده و هزینه اولیه سیستم کاهش می یابد .

 

5) مصرف بخار در این چیلرها معادل نصف مصرف بخار در چیلرهای تک مرحله ای است .

 

 

توضیحا ت:

 

 

با فشار نسبی بخار Bar 8 و دمای اشباع بخارC 175   کار می کند و گرمای نهان تبخیر آب در آن Btu/lb 872.5 است و بنابر این با فرض اینکه آب با درجه حرارت C10( F  50) به بخار C 100 (F 212 ) تبدیل شود می توان نوشت:

 

 گرمای مورد نیاز جهت تبخیر آب برابر است با  :                                                    1( 212-50 ) +872.5 = 1034.5 Btu/h  

 

گرمای لازم جهت تولید هر تن برودت در  ژنراتور


 4.4* 2.2* 1034.5= 10014 Btu/h 

 

بنابر این ضریب عملکرد این چیلرها برابر است با =

 

 12000 

Cop= -----------=1.2  

       10014           

 

 چنانچه  چیلرهای  دو مرحله ای با  ظرفیت  کامل  کار کنند  دمای آب ورودی از اواپراتور C 12 و دمای آب خروجی از اواپراتور  C 7 خواهد بود و شرایط دمای آب خروجیاز برج خنک کننده و ورودی به ابزوربرC 32   و دمای آب خروجی از کندانسورC 37.5    خواهد بود و میزان دبی آب برج خنک کننده برای این چیلرها  Gpm 4.4 به ازای هر تن برودتی است و تفاوت ظاهری چیلرهای دو مرحله ای ( double   effect با مدلهای تک مرحله ای  (effect  (singleدر تعداد ژنراتور و مبدل آنها است  چیلرهای دو مرحله ای دارای دو ژنراتور اولیه و ثانویه هستند که ژنراتور اولیه ( High stage generator ) با دمای بالاتر و ژنراتور ثانویه با دمای پایینتر (  stage generator Low  کار میکند و دارای دو مبدل:

 مبدل دمای بالا( High stage heat exchanger ) برای ژنراتور اولیه و مبدل دمای پایین (   (Low stage heat exchanger  برای ژنراتور ثانویه می باشد .

 

 

شرح عملکرد چیلر های دو اثره دو مرحله ای ( double effect):

*********************************************

 

چیلرهای دو مرحله ای دارای دو ژنراتور اولیه و ثانویه هستند که درژنراتور اولیه یا ژنراتور دمای بالا (High stage generator )

 مایع مبرد ( آب مقطر ) از محلول لیتیم بروماید پس از تماس با لوله های سیال ناقل حرارت ( بخار با دمای C175 ) با فشارBar 8 بعلت پایین بودن نقطه جوش مبرد نسبت به محلول مایع مبرد تبخیر شده و از محلول جدا میگردد و بصورت بخار پر فشار با دمای  F 200  توسط لوله ای وارد ژنراتور ثانویه یا ژنراتور دمای پایین میگردد . دراین فرآیند لوله بخارپرفشار بعد از عبور از داخل محلول لیتیم بروماید که در اینجا حکم همان سیال ناقل حرارت ( لوله بخار ) را دارد موجب تبخیر مایع مبرد داخل محلول را شده و پس از دفع گرما وارد کندانسور شده و تبدیل به مایع می گردد و توسط شیر انبساط با دمایF  با فشار پایین وارد اواپراتور میگردد.40 در اواپراتور با جذب گرمای نهان سیا ل موجب سرد شدن آن شده و دمای سیا ل را ازF 55 به F  45 میرساند و مایع مبرد در انتهای اواپراتور جمع شده و بوسیله پمپ مبرد Refrigerant pump  مایع مبرد توسط افشانکها مجددا" وارد اواپراتور شده و بر روی لوله های اواپراتور پاشیده می شود تا تمامی مایع مبرد ورودی از کندانسور به اواپراتور که

تبخیر نشده بود به همراه مبردهای جمع شده در انتهای اواپراتور مجددا" سیکل تبخیر را طی کند و بخار تبخیر حاصل شده بعلت فشار بالاتر نسبت به فشار بخار داخل ابزوربربخار مبرد در مجاورت آب برج خنک کننده که موجب افزایش توان جذب است با ماده جاذب تشکیل محلول رقیقی را داده و توسط solution pump بعد از عبور از مبدل دمای پایین به داخل ژنراتور دمای پایین پمپ شده و پس از عبور از مبدل دمای بالا به ژنراتور دمای بالا پمپ می شود و در ژنراتور دمای بالا محلول رقیق توسط افشانکها بر روی لوله ناقل حرارت پاشیده و پس از تاثیر از گرمای سیال مرحله جداسازی و تبخیر مبرد از محلول شروع شده و سیکل مجددا" تکرار می شود . محلول غلیظ داخل ژنراتور دمای بالا بعد ازعبور از مبدل دمای بالا با محلول غلیظ خروجی از ژنراتور دمای پایین وارد ابزوربر می شود و سیکل تکرار می شود.

 

 

چیلر های گاز سوز شعله مستقیم  (direct fired) :

***********************************

 

در این سیستم دیگر نیازی به دیگ بخار و ایستگاه های تقلیل فشار و یا مخزن و پمپ کندانس و دی اریتور نیست این چیلرها دارای دو سیکل گرمایی و سرمایی هستند که سیکل سرمایی آنها شبیه سیکل چیلر های دو اثره است با این تفاوت که حرارت مورد نیاز ژنراتور دمای بالا توسط یک مشعل تامین میشود . در این سیکل دمای آب ورودی به اواپراتو ر C 12 و دمای آب خروجی C  7 و دمای آب ورودی به برج خنک کننده C 32 و دمای آب خروجی  C 37.5 است و دبی آب برج خنک کننده

 

Gpm 4.4 به ازای هر تن برودتی است و دبی آبسرد Gpm2.4 میباشد.

 

در سیکل گرمایی اواپراتور در حکم  کندانسور عمل  میکند و نیازی  به برج خنک کننده و ابزوربر در سیکل گرمایی ندارد . دمای آب ورودی سیکل گرمایی C56 و دمای آبگرم خروجی از آن C 60 است .

 

میزان گرمای لازم برای تولید یک تن برودتی در این چیلر ها Btu/h  10600 است و بنابر این ضریب عملکرد این چیلرها

 

  12000

      Cop= -------------  =1.13  

  10600 

 

در سیکل گرمایی میزان دبی آبگرم از رابطه زیر بدست می آید:  


 

 Btu/h  

  Gpm=--------

   530

 

 


دسته بندی : سیستم تبرید تراکمی و جذبی


 

آخرین مطالب

» روش تصفیه و تبدیل آب چاه به آب آشامیدنی ( جمعه هشتم فروردین 1393 )
» مشکلات پوستی رایج در شناگران ( جمعه هفدهم آبان 1387 )
» کاربرد ازن در استخر شنا ( جمعه هفدهم آبان 1387 )
» دستورالعمل سرویس ونگهداری از الکتروموتور ( جمعه نوزدهم مهر 1387 )
» کمپرسورهای تبرید ( جمعه نوزدهم مهر 1387 )
» محاسبه نازل برای مشعلهای گازوییل سوز ( یکشنبه چهاردهم مهر 1387 )
» دی اریتور ( شنبه ششم مهر 1387 )
» چیلرهای جذبی شعله مستقیم ( شنبه ششم مهر 1387 )
» گسکت چیست ( جمعه پنجم مهر 1387 )
» گسکت ( جمعه پنجم مهر 1387 )
» تصفيه آب با روش اسمز معکوس - آب شیرین کن ( چهارشنبه سوم مهر 1387 )
» كاربرد ازن در تصفيه آب آشاميدني ( چهارشنبه سوم مهر 1387 )