تبرید چیست ؟
تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد)می باشد . در کلیه سیستم های تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.
تمام سیستم های تبرید تراکمی که جهت ایجاد سرما بکار گرفته می شوند از چهار قسمت اصلی تشکیل شده اند. این چهار قسمت عبارتند از1- کمپرسور ،2- کندانسور، 3-شیر انبساط و4- اواپراتور.در کلیه سیستمهای تبرید تراکمی از وجود یک نوع ماده سرمازا
(مبرد) در یک مدار بسته نفوذناپذیر استفاده می شود. در این سیستمها عمل
سرد کردن به طور پیوسته و متوالی انجام می گیرد(تکرار یک سری عملیات
یکنواخت را یک سیکل می نامند). تمام سرد کننده ها بر اساس یک سیکل معین عمل میکنند. در سردکردن
با عملیات مکانیکی از یک کمپرسور برای متراکم کردن گازمبرد استفاده می شود
و به این ترتیب سیکل حاصله را سیکل تراکمی و گاهی سیکل تراکم تبخیری می
نامند.در کمپرسور فشار گاز مبرد بالا می رود و این اختلاف فشار بین ورود و
خروج گاز کمپرسور باعث حرکت گاز مبرد در داخل سیستم می
شود . کندانسور وسیله ای است که گاز خروجی از کمپرسور را که دارای دما و
فشار بالا می باشد به مایع تبدیل می کند و دمای آنرا کاهش می دهد . شیر
انبساط مایع مبرد خروجی از کندانسور را به صورت پودر تبدیل می کند .
اواپراتور وسیله ای است که پودر حاصل از وسیله انبساطی را بصورت تبخیر کامل
و حالت گازی تبدیل می کند . شکل زیر اجزای یک سیستم تبرید نشان می دهد.
تبرید و سردخانه
سیستم تراکمی:
در کلیه سیستم های سرد کننده تراکمی از وجود یک نوع ماده سرمازا (مبرد) در یک مدار بسته نفوذناپذیر استفاده می شود. در این سیستمها عمل سرد کردن
به طور پیوسته و متوالی انجام می گیرد(تکرار یک سری عملیات یکنواخت را یک
سیکل می نامند). تمام سرد کننده ها بر اساس یک سیکل معین عمل میکنند. در سردکردن
با عملیات مکانیکی از یک کمپرسور برای متراکم کردن گازی استفاده می شود و
به این ترتیب سیکل حاصله را سیکل تراکمی و گاهی سیکل تراکم تبخیری می
نامند. بکار بردن نام سیستم
تراکم تبخیری به این علت است که عمل تراکم بخار وتبدیل آن به مایع سرمازا
بوسیله کمپرسور و کندانسور انجام می گردد و به این ترتیب انتقال انرژی
حرارتی حاصل می شود.
ماده سرما زا در یک قسمت از سیکل حرارت محیط
خود را جذب کرده و در قسمت دیگر آن را دفع می کند . به عبارت دیگر کمپرسور
گاز سرمازا را در وضعیتی قرار می دهد که حرارتی را که قبلا و از محیطی با
فشار کم جذب کرده بود پس بدهد. چون کمپرسور حرارت را از محیطی به محیط دیگر
انتقال می دهد به آن پمپ حرارتی نیز می گویند.
یک سیستم سرد کننده از یک قسمت فشار قوی و یک قسمت فشار ضعیف تشکیل شده است که حرارت از سمت فشار ضعیف گرفته می شود و در سمت فشار قوی دفع می شود
قسمت فشار ضعیف:
در
سیکل ماده مبرد یک دوره(سیکل کامل) را مرتبا تکرار می نماید . به این
ترتیب که از شیر انبساط حرکت کرده و به طرف اواپراتور می رود و بعد از طریق
لوله مکش کوپرسور به کمپرسور می رود از شیر انبساط تا ورودی کمپرسور را
قسمت فشار ضعیف گویند مقدار فشار این قسمت به نوع سیستم و دمای ورودی
اواپراتور و محیط سرد بستگی کا مل دارد. بایستی در نظر داشت فشار از خروجی
شیر انبساط تا کمپرسور ثابت است و این قسمت را قسمت با فشار پا یین یا قسمت
فشار ضعیف سیستم می نامند و چون اواپراتور به تنهایی مهمترین قسمت از فشار
پایین است به این سبب اصطلاح فشار پایین یا ضعیف اغلب به کویل اواپراتور
اطاق مشود.
فشار در قسمت پایین گاهی اوقات فشار عقب نیز نامیده می شود .
قسمت فشار زیاد:
کمپرسور- لوله خروج گاز از کمپرسور- کندانسور- مخزن مایع مبرد و لوله حامل مایع مبرد که قسمت با قیمانده از سیستم تبرید می باشد به نام قسمت فشار زیاد نامیده می شود.
تبرید و سردخانه
بطور کلی سرما را به سه طریق می توان تولید نمود:
الف –سیستم تبخیری
ب-سیستم تراکمی
ج-سیستم جذبی
یک طبقه بندی روش های اساسی سردسازی به شکل زیر است:
1ــ سردسازی مدار باز
2ــ سردسازی مدار بسته
3ــ سردسازی به روش های ویژه
1ــ سردسازی مدار باز
وقتی یک تکه یخ را در داخل یک لیوان قرار می دهید تا آب خنک شود.
با این روش دمای آب
از طریق تماس مستقیم سردتر گردیده است. همچنین چنانچه یک تکه یخ را برابر
یک پنکه قرار دهید و وزش پنکه را به سمت خود قرار دهید حس می کنید که قالب
یخ کمک به خنک تر شدن بیشتر هوا می کند. انتقال غیر مستقیم گرما توسط جسم سوم یعنی هوایی که بین ماده سرد (یخ) و جسمی که می خواهند خنک شود (شما) صورت می گیرد. کولر آبی از همین روش پیروی می کند.
2ــ سردسازی مدار بسته
در این روش گرما را از یک محیط با دمای پایین به یک محیط با دمای بالا انتقال می دهیم در این روش نیاز به کار خارجی داریم.
همان
طور که می دانیم گرما از یک محیط با دمای بالاتر به یک محیط با دمای پایین
تر به خودی خود انتقال می یابد و نیاز به کار نیاز به کار داریم ولی
چنانچه بخواهیم عکس این کار را انجام دهیم حتما نیاز به کار داریم. (قانون
دوم ترمودینامیک)
دمای بالا و پایین را می توان به بالا و پایین یک تپه
تشبیه نمود که آب از بالای تپه به پایین به خودی خود سرازیر می شود و حتی
می تواند یک توربین را بچرخاند ولی برای انتقال آب از پایین به بالا نیاز به کار داریم.
پرکاربردترین سردسازی با این روش سیستم تراکمی و سیستم جذبی می باشد.
این روش خود به دو دسته کلی مدار بخار و مدار گاز تقسیم می شود.
1ــ2ــ سردسازی با مدار بسته بخار
این روش نیز خود به دو دسته سیستم تبرید تراکمی و سیستم تبرید جذبی دسته بندی می شود.
1ــ1ــ2ــ سیستم تبرید تراکمی
در این سیستم مقداری گرما در اواپراتور جذب و مقدار بیشتری گرما در کندانسر دفع می گردد.
2ــ1ــ2ــ سیستم تبرید جذبی
در اوائل قرن بیستم سیستم تبرید
جذبی آب ــ آمونیاک بسیار محبوب بود ولی با توسعه سیستم جذبی با سیستم
تراکمی کاربرد آن کم شد ولی مجددا استفاده آب ــ لیتیوم برماید به دلیل
استفاده از گرمای اضافی در محیط های صنعتی و همچنین در جایی که گاز بیش از برق در دسترس است مورد استفاده قرار می گیرد.
2ــ2ــ سردسازی با مدار بسته گاز
زمانی
که ما از یک گاز به عنوان سیال در سیکل تبرید استفاده می کنیم ولی گاز
تبخیر و تقطیر نمی شود و به همان حالت می ماند آن سیکل را سیکل گاز می
نامند. پرکاربردترین گاز در این سیکل هوا می باشد.
3ــ سردسازی به روش های ویژه
روش هایی دیگر نیز برای سردسازی وجود دارند که برخی از آنها بازده کمی داشته و برخی نیز برای سیستم های دمای پایین به کار می روند. از معروف ترین این سیستم ها می توان سردسازی ترموالکتریک، سردسازی مغناطیسی، سردسازی نوری و سردسازی گرما ــ صوتی را نام برد.
نقطه پیوند صنعت تهویه و تولید :
تغییرات دما بسیاری از رفتار محصول به دست آمده را تعیین می کند و در تمامی مراحل تولید اعم از ترکیب و فرم دهی به محصول به ما کمک می کند . صنعت تهویه از آنجایی وارد خطوط تولید شد که پس از افزایش دما نیاز به کاهش و یا کنترل آن بوجود آمد .
تعریف تولید :
تولید
یا فرآوری یا زایش از اصطلاحات علم اقتصاد به معنی تهیه کالا و خدمات مورد
نیاز با استفاده از منابع و امکانات موجود است . فعالیت تولیدی سلسله
اقداماتی است که برای تبدیل منابع به کالاهای مورد نیاز صورت می گیرد .
امروزه
آنچه حائز اهمیت می باشد تولید نیست بلکه تولید مبنی بر روش های مهندسی و
تجهیزات کارآمد و سریع است ، که باعث رشد و شکوفایی واحد های تولیدی می
گردد .
الزامات تولید از دیدگاه مدیران داخلی :
مطابق دیدگاه مدیران آنچه ضامن ثبات و پیشرفت واحد تولیدی می گردد خودکار بودن سیستم ها ، سرعت بالا ، دقت لازم و عدم وابستگی به عوامل بیرونی می باشد .
روش سیال واسط :
در این روش بنابه دمای خروجی و ورودی به سیستم از راهکارهای زیر و یا ترکیبی از آنها استفاده می کنیم .
1- حوضچه انتقال حرارت
2- برج خنک کننده
3- چیلر و مخزن تبادل
چنانچه دمای سیال خروجی از سیستم بیش از ˚c75 باشد بایستی از حوضچه انتقال حرارت استفاده شود . این حوضچه ها متشکل از یک سیستم
پمپاژ و یک یا چند فواره کف ساز می باشد که با افزایش سطح تماس سیال با
هوای محیط باعث کاهش دمای آن می شود . در این روش محاسبه میزان سیال جبرانی
بسیار حائز اهمیت می باشد . ابعاد و مشخصات سیستم پمپاژ بستگی به دبی و
دمای خروجی سیال از سیستم دارد .
در صورتی که دمای خروجی سیستم تا
˚c75 باشد بایستی از برج خنک کننده استفاده شود . این برج با استفاده از
اختلاف دمای مرطوب محیط و سیال ورودی و گردش اجباری هوا از روی سطوح نازک
شده سیال دمای آن را کاهش می دهد . بنابراین دمای سیال خروجی از برج خنک
کننده همیشه تابعی از دمار مرطوب محیط خواهد بود .
چنانچه دمای سیال
مورد نیاز سیستم نزدیک به دمای مرطوب محیط و یا کمتر از آن باد بایستی از
دستگاه های چیلر و مخزن تبادل استفاده گردد . در این روش با استفاده از یک
مخزن تبادل و دبی و دماهای مختلف ورودی و خروجی آن می توان به دمای مطلوب
سیال واسط رسید .
تجهیزات مناسب روش سیال واسط :
پس از طراحی و انتخاب روش بهینه در خنک سازی سیال واسط انتخاب تجهیزات مناسب بسیار حائز اهمیت می باشد .
خوردگی :
از آنجایی که واحد های تولیدی عموماً در شهرک های صنعتی مستقر
می باشند وجود گازهای آلاینده و خورنده امری اجتناب ناپذیر خواهد بود ،
بنابراین پیش بینی تمهیدات لازم برای فلزات و تجهیزاتی که در معرض گرش
دائمی و اجباری هوای محیط هستند الزامی است . در این روش تنها کندانسور
چیلر های هواخنک در معرض چنین خوردگی خواهند بود ، لذا استفاده از کویل های
هیدروفیلیک به دلیل خاصیت ضد خوردگی توصیه می گردد .
عدم وابستگی :
در واحد های صنعتی عدم
وابستگی به کارشناسان بیرونی و یا دور از دسترس بسیار حائز اهمیت می باشد .
مطابق میل مدیران تمامی تجهیزات و ادوات تولید می بایست به آسانی و توسط
کارشناسان داخلی شرکت قابل عیب یابی و تعمیر باشند و همچنین قطعات یدکی
لازم برای این تجهیزات در دسترس باشد . بنابراین استفاده از چیلر های روتین
استفاده شده در بخش ساختمانی به هیچ عنوان توصیه نمی گردد ، چیلر های بخش
تهویه ساختمانی به دلیل حجم بالای تولید و قیمت تمام شده کمتر توسط
کارخانجات مجهز به بورد الکترونیکی و تجهیزات الکترونیکی منحصر به فرد همان
شرکت می باشند . بنابراین عیب یابی و تعمیر اینگونه چیلر ها صرفاً‌توسط
شرکت فروشنده انجام خواهد شد . این امر به دلیل دسترس نبودن شرکت وارد
کننده و یا عدم موجودی قطعه مورد نظر مورد دلخواه مدیران نخواهد بود .
افزایش ضریب ایمنی سیستم تبرید :
در واحد های صنعتی اختلال در سیستم خنک کننده
به منزله اختلال و یا تعطیلی خط تولید می باشد ، و تعطیلی خطوط تولید در
مدت زمانی هر چند کوتاه می تواند ضررهای قابل توجهی را به شرکت ها وارد کند
، بنابراین در استفاده از سیستم های تبرید پیش بینی مدار رزرو و یا استفاده از دو مدار مجزا و تعداد بیشتری از کمپرسورها توصیه می گردد .
بر
اساس مطالب فوق و تحقیقات میدانی به این نتیجه رسیدیم که طراحی و ساخت
سیستم های خنک کننده واحد های صنعتی مقوله ای مجزا از سیستم های تهویه
مطبوع می باشند و بایستی با ملاحضات خاص خود به آنها نگریست .
برچسب ها : آبسردکن آنی آدمک ، آبسردکن صنعتی ، آبسردکن مقاوم ، آبسردکن صنعتی ، سیستم خنک کننده آنی ، سیستم خنک کننده صنعتی ،البرزدماکاران ، آبسردکن دو شیر ، آبسردکن چهار شیر ، آبسردکن مرکزی ، آبسردکن سه شیر ، آبسردکن پنج شیر .