اواپراتور،نقش اواپراتور انواع و نحوه کارکرد آن در چیلر

کاربرد اواپراتور ها در صنعت تاسیسات فراوان است اما با توجه به اینکه یکی از تجهیزات کلیدی در هر سیکل تبرید تراکمی یا سیستم تهویه مطبوع هستند در این مطلب قصد داریم نقش اواپراتور، انواع و نحوه کارکرد آنها را در سیستم یک چیلر تراکمی بررسی کنیم.

اواپراتور،نقش اواپراتور انواع و نحوه کارکرد آن در چیلر

فهرست مطالب

تعریف

اواپراتور یک مبدل حرارتی است که 2 سیال با 2 دما و 2 دبی مختلف به آن وارد می شوند، در داخل اواپراتور تبادل دما می کنند و با دمای مورد نیاز ما از آن خارج می شوند. یکی از سیال ها در داخل پوسته و یکی از سیال ها در داخل لوله ها در جریان هستند و باهم تبادل حرارت می کنند.

نقش

در سیکل تبرید تراکمی اواپراتور بعد از شیر انبساط و قبل از خط مکش ورودی به کمپرسور قرار می گیرد. آبی که در ساختمان در چرخش بوده و توسط مصرف کننده ها (فن کویل، هواساز و …) گرم شده پس از ورود به اواپراتور در تبادل حرارت با مبرد گرما را به مبرد می دهد و خود آب خنک می شود و دوباره به سمت مصرف کننده ها پمپ می شود. مبرد نیز می جوشد و تبخیر می شود و در فاز گازی وارد کمپرسور می شود.

انواع

رایج ترین انواع اواپراتور که در ساخت چیلر ها مورد استفاده می گیرد به 2 نوع اواپراتور های صفحه ای و اواپراتورهای پوسته – لوله تقسیم بندی می شوند که نوع پوسته – لوله به دو نوع DX یا گردش مستقیم یا انبساط مستقیم (Direct Expansion) و اواپراتور فلودد یا غرقابی (Flooded Evaporator)  مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه هر یک از آنها و کاربردشان را معرفی خواهیم کرد.

اواپراتور صفحه ای

اواپراتور صفحه ای

بر خلاف اواپراتور های پوسته لوله، اواپراتور های صفحه ای یا Plate Evaporator از چندین صفحه تشکیل شده اند که بصورت یک در میان از مجاورت یک صفحه سیال اول (مبرد) و از مجاورت صفحه دیگر سیال دوم (آب) عبور می کند و دو سیال با یکدیگر تبادل حرارت انجام می دهند. اواپراتور های صفحه ای بدلیل ابعاد کوچکتر عموما برای ظرفیت های پایین بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند اما محدودیتی در ظرفیت ندارند و می توان از آنها در ظرفیت های بالا نیز استفاده کرد.

مزایای اواپراتورهای صفحه ای

از مزایای انها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

حجم آبگیری: بدلیل ساختار این دستگاه در ظرفیت مشابه نیاز به مبرد کمتری دارد.

راندمان بالاتر: تا 20% راندمان بیشتری دارند

وزن و ابعاد: در ظرفیت مشابه وزن کمتر و ابعاد کوچکتری نسبت به اواپراتور های پوسته لوله دارند.

نصب آسان، سرویس و نگهداری با هزینه کمتر

 پوسته و لوله

همانطور که از نام این تجهیز پیداست از یک پوسته بیرونی یا Shell و تعدادی لوله یا Tube تشکیل شده اند. یکی از سیال ها از داخل لوله ها و سیال دوم در داخل پوسته در جریان است. بر حسب اینکه آب و مبرد در کدام قسمت جریان دارند اواپراتور های پوسته – لوله به 2 نوع DX یا Flooded تقسیم بندی می شوند.

 DX یا انبساط مستقیم

در اواپراتور های DX  آب در قسمت و مبرد در لوله ها در جریان هستند. آبی که از سمت مصرف کننده (فن کویل، هواساز و …) به سمت چیلر برمی گردد از قسمت ورودی پوسته وارد اواپراتور می شود و در تماس با مبرد گرما را به مبرد می دهد و آب خنک می شود. در طرف دیگر مبرد دو فازی فشار پایین که بعد از شیر انبساط از ورودی قسمت لوله ها وارد اواپراتور شده است گرما آب را گرفته می جوشد و کاملا تبخیر می شود و به سمت کمپرسور حرکت می کند. بدلیل اینکه ساخت این نوع اواپراتو ر ها پیچیدگی کمتری نسبت به نوع فلودد دارند، در کشور ما استفاده از آنها متدوال تر می باشد.

 

اواپراتور DX یا انبساط مستقیم

Flooded یا غرقابی

این اواپراتور ها کاملا برعکس نوع DX می باشند، یعنی آب در لوله و مبرد در قسمت پوسته در جریان است. راندمان این اواپراتور ها به دلیل سطح زیاد انتقال حرارت مبرد بالاتر از نوع DX می باشد و بدلیل اینکه تمام پوسته می بایست توسط مبرد در بر گرفته شود حجم مبردی بیشتری نسبت به نوع DX نیاز دارد. با توجه به ورودی و خروجی های پوسته امکان ورود مبرد مایع به کمپرسور وجود ندارد و با توجه به حجم بالای مبرد پوسته فشار بیشتری را تحمل می کند. در ادامه مزایا و معایب اواپراتور های پوسته و لوله را بررسی می کنیم.

 

مقایسه نوع DX یا انبساط مستقیم با نوع Flooded یا غرقابی

 

اواپراتور پوسته و لوله مزایا معایب
نوع DX یا انبساط مستقیم
  • دقت و حساسیت کمتر نسبت به فلودد
  • نیاز به مبرد کمتر
  • رسوب گیری و تعمیر و نگهداری بیشتر
  • راندمان پایین تر نسبت به نوع غرقابی
  • امکان ورود مبرد مایع به کمپرسور
  • افت فشار بیشتر آب
نوع Flooded یا غرقابی
  • عدم ورود مبرد مایع به کمپرسور
  • راندمان بالا و عملکرد سریعتر
  • تعمیر و نگهداری کمتر
  • امکان یخ زدن آب وجود دارد
  • نیاز به مبرد بیشتر و هزینه بالاتر
  • ساخت پیچیده تر
  • در چیلری که اواپراتور آن فلودد است نمی توان از شیر انبساط ترموستاتیک استفاده کرد

 

ویدیو آموزشی “اواپراتور”

 

به اشتراک بگذارید :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

011
مطالب مرتبط