اصول کار چیلر های جذبی
صفحه اصلی جستجو تماس با ما ثبت کالا

اصول کار چیلر های جذبی

[ مشاهده نسخه اصلي ]

اصول کارکرد چیلرهای جذبی همچون سایر سیستم های سرمایشی فرآیند تبخیر است . همانطور که می دانیم لازمه فرآیند تبخیر دریافت گرماست و این اخذ گرما می تواند موجب ایجاد سرما شود .


با توجه به قوانین ترمودینامیکی می دانیم که با کاهش فشار می توانیم عمل تبخیر را در دماهای پایین نیز ایجاد کنیم.نحوه عملکرد واحد تبخیر چیلر( اواپراتور) نیز بر همین اصل استوار است . بدین معنی که ماده مبرد چیلرهای جذبی که اغلب آب است در داخل اواپراتور که دارای فشار خلاء می باشد در دمای پایین تبخیر شده و حرارت مورد نیاز تبخیر خود را از محیط اطراف اواپراتور دریافت می نماید و در نتیجه این عمل محیط اطراف اواپراتور سرد می شود.

چیلر جذبی

با توجه به مطالب بالا متوجه این قضیه می شویم که با کاهش فشار در سطح آب ، دمای جوش آب را می توان پایین آورد. به طور مثال اگر فشار سطح آب 5.8 میلیمتر جیوه باشد ، دمای تبخیر آب 3.3 درجه سانتی گراد خواهد بود. به عکس هر چه فشار بیشتر شود، درجه حرارت تبخیر نیز زیادتر می شود.

در چیلرهای ابزوربشن مایع دیگری نیز به عنوان ابزوربر(جذب کننده) برای جذب بخارهای آب وجود دارد که بیشتر از محل لیتیوم بروماید 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 بهتر کار این چیلرها به شرح یک مثال می پردازیم :

اگر دو ظرف داشته باشیم که در یکی آب و در دیگری محلول لیتیوم بروماید باشد و فرض کنیم که هوا به وسیلۀ پمپ خلاء (وکیوم) از این ظروف تخلیه شده باشد، ظرفی که آب در آن است تبخیر کننده (اواپراتور) و ظرفی که در آن لیتیوم بروماید است جاذب(ابزوربر) نام دارد و بدلیل وجود خلاء آب درون اواپراتور تبخیر شده و به وسیلۀ محلول لیتیوم بروماید جذب می شود. از طرفی در نتیجۀ تبخیر قسمتی از آب در اواپراتور، درجۀ حرارت آب باقی مانده کاهش می یابد. برای این که از سرمای حاصله در اواپراتور استفاده شود، یک کویل که در آن آب جریان دارد اضافه می کنیم .آب وارد کویل می شود و پس از خنک شدن از طرف دیگر خارج می شود. آب سرد شده برای خنک کردن ساختمان به کار می رود.

ایجاد هرگونه تسهیلاتی برای تبخیر بیشتر سبب افزایش راندمان سیستم می شود . یکی از بهترین روش ها این است که به کمک یک پمپ ، مبرد داخل ظرف (آب) را با استفاده از نازل هایی که برای آن در نظر می گیریم بر روی کویل بپاشیم. این امر سبب پودری شدن آب و انبساط و تبخیر سریع تر آن می شود .پمپی که برای این منظور بکار می رود بنام پمپ مبرد نامگذاری می شود. از طرفی برای اینکه در ظرف دیگر که حاوی محلول لیتیوم بروماید است نیز راندمان را بالا ببریم یک پمپ نیز برای این محفظه در نظر می گیریم و آنرا پمپ ابزوربر می نامیم .این پمپ محلول لیتیم بروماید را به صورت اسپری در ابزوربر می پاشد و در نتیجه قدرت جذب آن را بالا می برد.(در سیکل واقعی چیلر،پمپ محلول، وظیفه این پمپ را نیز انجام می دهد.) با اضافه کردن این دو پمپ، راندمان سیستمبالا می رود، اما دو اشکال اساسی باقی می ماند:یکی این که محلول لیتیوم بروماید مرتباً بخار آب را جذب می کند و رقیق می شود و درنتیجه قدرت جذب کنندگی خود را از دست می دهد. برای رفع این مشکل، به سیستم ، یک ژنراتور و یک پمپ بنام پمپ محلول اضافه می کنیم و محلول لیتیوم بروماید به وسیلۀ این پمپ به ژنراتور می رود و به وسیلۀ بخار و یا آبگرم و یا شعله مستقیم مشعل به آن حرارت داده می شود و در اثر حرارت، آبی را که جذب کرده است، به صورت بخار از دست می دهد ومحلول مجدداً غلیظ می شود و به ابزوربر بر می گردد.

مشکل دوم وجود بخاری است که در نتیجه تغلیظ لیتیوم بروماید ایجاد شده است و برای رفع این مشکل ، به سیستمیک کندانسور(تقطیر کننده) اضافه می کنیم تا بخار آبی که از ژنراتور خارج می شود به کندانسور برود و در آنجا در تماس با لوله های خروجی از برج خنک کن به مایع تبدیل شود و دوباره به اواپراتور برگردد و در نتیجه یک مدار بسته تشکیل می شود.

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

با توجه به این که هر چه درجۀ حرارت محلول لیتیوم بروماید پایین تر باشد، می تواند آب بیشتری جذب کند، بنابراین برای خارج کردن گرمای حاصل از انحلال در ابزوربر و بالا بردن قدرت جذب لیتم برماید، یک کویل در ابزوربر قرار می دهیم که داخل آن آب سرد ( از برج خنک کننده ) جریان یابد.

 

تمامی آنچه تا کنون شرح داده شد، توضیح نحوه عملکرد سیستم جذبی تک اثره ( دارای یک ژنراتور) بود . اما نوع دیگری از چیلرهای جذبی وجود دارند که دارای راندمان بهتری نسبت به چیلرهای تک اثره هستند و به چیلرهای جذبی دو اثره ( دارای دو ژنراتور)معروفند . در چیلرهای جذبی تک اثره زمانی که بخار مبرد از واحد ژنراتور به سمت واحد کندانسور می رود ، تمام گرمای نهان تقطیر به آبی که در کندانسور جریان دارد منتقل می شود و سپس به سمت هوای محیط هدایت می شود . چیلرهای جذبی دو اثره دارای دو ژنراتور و دو مبدل حرارتی هستند و عملیات تغلیظ در آنها طی دو مرحله انجام می شود. در این نوع از چیلرها از گرمای نهان تقطیر نیز به عنوان منبع انرژی گرمایی جهت تغلیظ محلول رقیق استفاده می گردد.با بکارگیری این روش نرخ تبخیر افزایش یافته و بازده سیستم و ضریب کارایی آن نسبت به چیلرهای یک اثره افزایش قابل توجه ای پیدا می کند.

چهار مرحله زیر مراحل اصلی کارکرد چیلر جذبی می باشند:

مرحله اول:

     مبرد پاشیده شده بر روی لوله های آب سیستم با تبخیر خود و گرفتن گرما از آب درون لوله ها آن  را خنك می نماید برای افزایش تبخیر، پایین آوردن فشار محیطی كه این تبخیر  درون آن صورت میگیرد  راه كار مناسبی است برای همین این قسمت از دستگاه توسط پمپ خلاء كم می شود و درون آن خلاء نسبی ایجاد می شود در این فشار نقطه جوش مبرد به شدت پایین می آید وتبخیر بهتر با سرعت بیشتری انجام می شود این مرحله از سیكل تبرید جذبی در پوستهای انجام می شود كه به آن اواپراتور می گویند.

مرحله دوم :

در این مرحله مبرد تبخیر  شده فضا را كاملا پر نموده است و از تبخیر بیشتر مبرد جلوگیری می كند برای حل این مشكل از یك ماده جاذب استفاده می شود كه قدرت بسیاری در جذب مبرد دارد و به آن جاذب گفته می شود. این ماده با جذب بخار موجود در فضا برای ادامه پیدا كردن سیكل شرایط را محیا می كند . همچنین با توجه به اینكه محلول غلیظ در ژنراتور حرارت داده شده است و دمای بالا آن روی قدرت جذب آن تاثیر منفی دارد در این مرحله همزمان مایع غلیظ به كمك آب برج خنك كن خنك می شود .این مرحله از سیكل تبرید جذبی در پوسته ای انجام می شود كه به آن ابزربر می گویند.

مرحله سوم :

ماده جاذب مورد استفاده با توجه به مبرد انتخاب می شود و می تواند از مواد مختلفی باشد ولی عمدتا از محلول لیتیوم بروماید استفاده می شود نوعی محلول نمكی غیر سمی كه جاذب بسیار خوبی برای آب می باشد  محلول لیتم برماید... پس از جذب مبرد رقیق شده و قدرت جذب آن كاهش می یابد و برای جذب بهتر باید مبرد جذب شده را از آن جدا كنیم  در واقع محلول رقیق را به محلول غلیظ تبدیل  نماییم. این عمل با گرما دادن به ماده جاذب صورت می گیرد منبع حرارتی در این مرحله می تواند آبگرم ، آب داغ ،بخار و یا منبع حرارتی مستقیم (مشعل ) و حتی خورشید باشد  در واقع با جوشاندن جاذب كه در این مرحله و جدا سازی مبرد از آن محلول غلیظ بدست می آوریم  این مرحله از سیكل تبرید جذبی در پوسته ای انجام می شود كه به آن ژنراتور می گویند.

مرحله چهارم :

مبرد جدا شده پس از گرما دادن ماده جاذب به صورت بخار می باشد جهت استفاده  مجدد از آن باید دوباره  به مایع تبدیل شود در این مرحله با استفاده از آب برج خنك كن بخار مبرد چگالیده شده و به مایع تبدیل می شود مایع مبرد به قسمت اواپراتور بر می گردد تا مجددا مورد استفاده قرار گیرد این مرحله از سیكل تبرید جذبی در پوسته ای انجام می شود كه به آن كندانسور می گویند.


 

تیم تحقیقاتی ساخت بازار



SAKHT BAZAR