به صورت کلی در سیستم تبرید دو نوع فشار موجود است؛ فشار بالا و فشار پایین، اما محل این فشار ها در سیستم تبرید کجا هستند ؟؟ در ادامه با ما همراه باشید..
تعریف فشار بالا و پایین
فشار بالا که اصطلاحاً به آن high pressure میگویند؛ از بعد کمپرسور تا سر شیر انبساط قراردارد و فشار پایین که اصطلاحاً به آن low pressure میگویند، از بعد شیر انبساط تا قبل کمپرسور است.
محل فشار ها در سیستم تبرید
چیلر از سیستم تبرید مکانیکی “فشرده سازی بخار” استفاده می کند که از طریق دستگاهی به نام اواپراتور به سیستم آب فرآیند متصل می شود. مبرد از طریق اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و دستگاه انبساط چیلر به گردش در می آید.
یک فرآیند ترمودینامیکی در هر کدام از اجزای فوقانی چیلر اتفاق می افتد. اواپراتور به عنوان مبدل حرارتی عمل می کند به گونه ای که گرمای گرفته شده را به مبرد منتقل می نماید، مبرد تبخیر شده و از مایع کم فشار به بخار کم فشار تبدیل می شود.
جهت اطمینان از حداقل بودن فشار داخل اواپراتور و جذب سریع گرما، مبرد از اواپراتور خارج می شود. کمپرسور فشار را در بخار مبرد خروجی افزایش می دهد تا اطمینان حاصل شود که دمای آن به اندازه کافی بالا است تا هنگام رسیدن به کندانسور، گرما آزاد کند.
مبرد به حالت مایع از کندانسور برمی گردد. گرمای نهان داده شده با تغییر مبرد از بخار به مایع، توسط محیط خنک کننده که آب یا هوا است از محیط دور می شود.
“تغییر فاز های درون چیلر شامل: میعان و تبخیر است. به تبدیل گاز به مایع، میعان یا تقطیر و به تبدیل مایع به گاز تبخیر میگویند.”
نکته: تمامی این تغییر فازها در دما و فشار ثابت صورت میگیرند. به عنوان مثال چنانچه گاز پیش از کندانسور، فشار 20 بار را دارا باشد، پس از کندانسور هم دارای همان فشار یعنی 20بار است. ما تغییر فشار نخواهیم داشت و فقط تغییر فاز گاز به مایع را ملاحضه خواهیم کرد.
پس مایعی که از کندانسور خارج می شود فشار بالایی دارد زیرا دارای همان فشار گاز قبل کندانسور است. پس باید فشار مایع را از طریق کاهش مقطع کاهش دهیم. یک شیر پس از مایع پر فشار قرار می دهیم تا فشار را کاهش دهد. در نتیجه دمای جوش هم کاهش می یابد. لازم به ذکر است که پس از شیر انبساط ما مخلوطی از گاز و مایع را خواهیم داشت.
قانون فشار ها در سیستم تبرید
قانون فشار به شرح زیر می باشد:
- در اواپراتور عمل تبخیر با فشار ثابت انجام میشود وفقط فاز مایع تبدیل به گاز می شود.
- در کندانسور عمل تقطیر با فشار ثابت انجام میشود و فقط فاز گاز به مایع تبدیل می شود.
وظیفه کمپرسور و شیر انبساط در سیستم تبرید
کمپرسور گاز مبرد را در مدار جریان میدهد و فشار گاز مبرد را افزایش میدهد تا داخل کندانسور در دمای محیط تقطیر شود و یعنی دمای تقطیر گاز را بالا میبرد و شیر انبساط باعث ایجاد افت فشار و در نتیجه افت دما میشود و تنظیم مقدار مبرد ورودی به اواپراتور بر اساس مقدار سوپرهیت را انجام میدهد.
خط مکش یا suction line
لوله ای که از اواپراتور خارج میشود ، شامل گاز است و این گاز توسط کمپرسور مکش میشود و به آن خط مکش یا suction line میگویند. فشار مایع قبل اواپراتور با فشار گاز بعد اواپراتور برابر است اما دارای اختلاف دما می باشند البته هر دوی آن ها دمای نسبتا پایینی را دارند.
لوله تخلیه یا discharge
به لوله ای که از کمپرسور خارج میشود، لوله تخلیه یا discharge میگویند.داخل این لوله گازی با فشار بالا و دمای فوق داغ وجود دارد.
لوله مایع
به لوله ای که از کندانسور خارج میشود، لوله مایع میگویند. داخل این لوله مایع ای با فشار بالا و دمای نسبتا زیاد موجود است. نکته قابل توجه این است که فشار گاز قبل کندانسور با فشار مایع بعد کندانسور برابر بوده و دارای دمای نسبتا بالا اما نابرابر می باشند.
مایع بعد از عبور از شیر انبساط، به مخلوط مایع و گاز تبدیل می شود که دارای فشار و دمای پایین است. این مایع وارد لوله های اواپراتور شده و تبخیر میشود.
نکته: در سیستم تبرید می بایست با دما فکر کرد نه با فشار. برای ما مهم نیست سیال چیست و چه فشاری دارد. برای ما می بایست دماها مهم باشند.
دمای اواپراتور
دمای ثابتی که در آن دما، مایع مبرد در فشار ثابت در اواپراتور به جوش می آید را دمای تبخیر یا evaprating tempمیگویند.
فشار اواپراتور
فشار اواپراتوریا فشار مکش؛ فشار ثابتی که در آن فشار، مایع مبرد در دمای ثابت در اواپراتور تبخیر میشود. به آن low pressure نیز می گویند که هنگامی است که کمپرسور مکش میکند و فشار پائین است.
دمای کندانسور
به دمای ثابتی که در آن دما، گاز مبرد در فشار ثابت در کندانسور تقطیر میشود دمای تقطیر یا condensing tempمی گویند.
فشار کندانسور یا فشار تخلیه
فشار کندانسور یا فشار تخلیه-فشار ثابتی است که در آن فشار، گاز مبرد در دمای ثابت در کندانسور تقطیر میشود.
نحوه سنجش فشار ها
نحوه سنجش فشارها به چه صورت است.
1.فشار سنج را قبل کمپرسور میبندیم -جایی که low پرشر است و مثلا فشار نسبی 2 بار رو نشون میدهد-فرض اینکه جدول هم بر اساس فشار نسبی است، دما رو بر اساس نوع مبرد مثلا r22 میخوانیم و -14 درجه را به عنوان مثال نشان میدهد و این یعنی مبرد داخل اواپراتور در -14 دارد جوش می اید و این دما دمای تبخیر است چون از روی فشار مکش درامده است که میشود te
2.فشار سنج را بعد کمپرسور میبندیم -جایی که high پرشر است و مثلا فشار نسبی 18 بار را نشون میدهد-فرض اینکه جدول هم بر اساس فشار نسبی است ، دما رو بر اساس مبرد مثلا r22 میخوانیم و 48 درجه مثلا درمی اید و این یعنی مبرد داخل کندانسور در 48 دارد تقطیر میشود و این دما دمای تقطیر است چون از روی فشار تخلیه درامده است که میشود tc”
خط مکش چیست؟
لوله ای که از اواپراتور خارج میشود ، شامل گاز است و این گاز توسط کمپرسور مکش میشود و به آن خط مکش یا suction line میگویند.
فشار اواپراتور چیست؟
فشار اواپراتوریا فشار مکش فشار ثابتی که در آن فشار، مایع مبرد در دمای ثابت در اواپراتور تبخیر میشود. همان low pressure است که کمپرسور دارد مکش میکند و فشار پائین است.
