رد کردن لینک ها

انواع چیلر جذبی

در این مقاله انواع چیلر جذبی معرفی شده و هر کدام به صورت جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد.

چیلرهای جذبی مبنای عملکرد آن، جذب آب مقطر توسط لیتیوم بروماید می­باشد. ابتدا آب مقطر در فشار خلا با گرفتن گرما از آب چیلد واتر تبخیر می­شود؛ بخار تبخیر شده توسط لیتیوم بروماید جذب شده و لیتیوم بروماید اشباع شده توسط پمپ ابزوربر به ژنراتور فرستاده می­شود. در ژنراتور با استفاده از انرژی گرمایی محلول لیتیوم بروماید احیا می­گردد و بخار آب از آن جدا می­گردد. محلول لیتیوم بروماید غلیط جهت جذب دوباره بخار آب مقطر به ابزوربر فرستاده می­شود و بخار آب جدا شده به سمت کندانسور فرستاده شده پس از تقطیر در محفظه کندانسور چیلر جذبی به سمت اواپراتور جهت تبخیر و گرفتن گرما فرستاده می­شود.

چیلرهای جذبی را براساس روش­های احیا در ژنراتور چیلر جذبی و نوع منبع گرمایی تقسیم بندی می­گردد:

دسته بندی انواع چیلر جذبی لیتیوم بروماید از نظر چرخه غلیظ سازی ماده جاذب

  • چیلرهای جذبی تک اثره
  • چیلرهای جذبی دو اثره

البته در مقیاس آزمایشگاهی چیلرهای جذبی سه اثره نیز تولید شده اند.

دسته بندی چیلرهای جذبی از لحاظ منبع گرمایی جهت عملیات احیا در ژنراتور

در این دسته بندی عمده چیلرهای جذبی تولید شده می­توان به چیلرهای جذبی تک اثره با آب گرم، چیلرهای جذبی تک اثره با بخار، چیلرهای جذبی دو اثره با بخار و چیلرهای جذبی شعله مستقیم اشاره داشت.

انواع چیلر جذبی در سیستم های تاسیسات

چیلرهای جذبی تک اثره

این نوع از انواع چیلر جذبی که شامل یک کندانسور یک ژنراتور،ابزوربر اواپراتور و پمپ ها می­باشد. منبع گرمایی چیلرهای تک اثره بخار کم فشار یا آب گرم می­باشد. بازده در این دسته از چیلر ها پایین می­باشد اما به دلیل ساختمان ساده آن­ها ، ارزان تر نسبت به مدل های دیگر می­باشد. در چیلرهای جذبی تک اثره به خاطر استفاده از بخار فشار پایین و آب گرم دارای استهلاک و تنش کمتر می­باشد. و با توجه به اینکه لیتیوم بروماید در دمای مجاورت حرارت خوردگی  بالایی پیدا می­کند این چیلرها خوردگی کمتر و دارای عمر بالاتری می­باشند.

در چیلر جذبی cop نسبت سرمای گرفته شده از اواپراتور به نسبت گرمای داده شده در ژنراتور می­باشد.

در چیلرهای جذبی تک اثره فشار بخار ژنراتور کمتر از ۱۵ psi می­باشد و در  آب گرم، دما ۹۴C° در  نظر گرفته می­شود. ضریب کارایی چیلرهای جذبی تک اثره نهایتا تا ۰٫۷ می­باشد.  و به ازای هر تن تبرید ( ۱۲۰۰۰BTU)  نیازمند به ۱۸۰۰۰BTU گرما در ژنراتور می­باشد.

در چیلر جذبی تک اثره دارای یک ژنراتور بوده و محلول رقیق لیتیوم بروماید با جذب گرمای بخار یا آب گرم در ژنراتور غلیظ شده و مبرد آن تبخیر شده و از محلول جدا می­شود. بعد ازآن محلول به سمت ابزوربر رفته و بخار مبرد به سمت کندانسور مهاجرت کرده و که باعث انتقال حرارت از بخار به آب خنک کننده می­گردد و باعث تقطیر مبرد می­شود. این مبرد تقطیر شده از طریق دستگاه انبساط که معمولا اریفیس یا تله تراپ می­باشد که سبب کاهش فشار و دمای مبرد می­شود و در مبرد شرایط مطلوب وارد اواپراتور می­شود. در اواپراتور به وسیله پمپ مبرد، آب مقطر بر روی تیوب ها به طور مداوم  اسپری شده سبب انتقال حرارت از آب چیلد به مبرد شده. در این انتقال حرارت، مبرد تبخیر شده و به وسیله ابزوربر جذب می­گردد.

حتما بخوانید!
هواساز چیست

چیلر جذبی تک اثره

در داخل ابزوربر چیلر جذبی مبرد توسط محلول لیتیوم بروماید جذب می­گردد. و حاصل این واکنش شیمیایی، گرما می­باشد که توسط آب  خنک کننده که از برج خنک کننده وارد چیلر جذبی می­شود، گرفته می­شود. در بعضی از برند ها مانند مطرح مانند ترین به وسیله یک پمپ جداگانه، سلوشن بر روی تیوپ های ابزوربر پاشیده می­شود. اما در بسیاری دیگر از  برند های چیلرهای جذبی این پاشش در ابزوربر به وسیله نیروی ثقل خروجی از ژنراتور انجام می­گیرد. حال جهت تکمیل سیکل تبرید چیلر جذبی سلوشن رقیق شده به وسیله پمپ سلوشن جهت تغلیظ به ژنراتور فرستاده می­شود. در این بین سلوشن رقیق و غلیظ در مبدل حرارتی با یکدیگر انتقال حرارت کرده و باعث افزایش کارایی چیلر جذبی می­گردد.

چیلرهای جذبی تک اثره ممکن است یک پوسته ای یا دو پوسته ای باشند. در انواع دو پوسته ای امکان جدا سازی پوسته فوقانی و تحتانی برای سهولت در حمل و جابجایی وجود داشته و در عین حال تاثیرات حرارتی بخش های مختلف بر هم کاهش می­یابد. لذا انواع دو پوسته ای به ویژه در ظرفیت های زیاد رواج بیشتری دارد.

انواع چیلر جذبی دو اثره

 انواع چیلر جذبی دو اثره همان اجزای چیلرهای جذبی تک اثره می­باشند که دارای ژنراتور و مبدل حرارتی اضافی می­باشد و عملیات تغلیظ در آنها طی دو مرحله انجام می گیرد. در این گونه از چیلرها  بخار آب مبرد که یک بار در ژنراتور و طی عملیات تغلیظ با اخذ گرما از ژنراترو دما بالا ، تبخیر و از لیتیوم بروماید جدا می­شود، خود به عنوان منبع انرژی گرمایی در ژنراتور دما پایین استفاده می­گردد. با به کار گیری این روش، نرخ تبخیر افزایش پیدا کرده . بازده چیلر جذبی و ضریب کارایی ان نسبت به چیلرهای تک اثره افزایش یافته است. ضریب کارایی این چیلرها به طور معمول بین ۰٫۹  تا نهایتا ۱٫۲ می­ باشد. فشار بخار در چیلرهای جذبی دواثره در حدود ۱۱۰ -۱۲۰ psi  می­باشد که دمای معادل اشباع آن  ۱۸۸C° می ­باشد.

چیلر جذبی دو اثره

در ژنراتور دما بالا ، بخار دما بالا از طریق تیوب در  محلول لیتیوم بروماید غوطه ور می­باشد و مقداری از مبرد می­جوشد و از محلول لیتیوم بروماید جدا می­شود. غلظت محلول در این قسمت متوسط می­باشد و باید باز هم غلیظ شود. لذا  بخار داغ مبرد تولید شده در ژنراتور دما بالا به سمت ژنراتور دما پایین مهاجرت کرده و در آنجا از طریق تیوب ها که غوطه ور در سلوشن غلیظ می­باشد، جریان می­یابد. مواد سلوشن گرما را از بخار مبرد دریافت کرده و باعث جدا شدن دیگر مبرد جذب شده توسط لیتیوم بروماید می­گردد حال لیتیوم بروماید غلیظ شده و به ابزوربر باز می­گردد.

حتما بخوانید!
پمپ برگشت آب گرم مصرفی چه کاربردی دارد؟

مبرد تبخیر شده در ژنراتور دما پایین به سمت کندانسور مهاجرت کرده و از  دست دادن گرما در فشار مناسب تقطیر می گردد. همچنین مبرد تقطیر یافته در ژنراتور دما پایین نیز به سمت کندانسور سراریز می­ گردد.

سیکل چیلر جذبی دو اثره

مبرد تقطیر یافته در کندانسور چیلر جذبی  نیز پس از گذر از دستگاه انبساط و کاهش فشار، وارد اواپراتور می­گردد؛ که در اواپراتور نیز همانند چیلرهای جذبی تک اثره پس گرفتن گرما از چیلد واتر و تبخیر ، توسط ابزوربر جذب شده و  سیکل جذبی را دوباره تکرار می­کند.

پمپ ژنراتور دما پایین ، محلول رقیق را از ابزوربر به سمت ژنراتور دما پایین می­فرستد و در مسیر جهت افزایش بازده حرارتی از مبدل دما پایین نیز عبور می­کند.

شماتیک چیلر های جذبی دو اثره

پمپ ژنراتور دما پایین مشاهده شده در شکل بالا، سلوشن غلظت متوسط را از ژنراتور دما پایین به سمت ژنراتور دما بالا می­فرستد. مقداری از این سلوشن با عبور از مبدل حرارتی دما بالا، توسط سلوشن دما بالا و غلیظ خروجی از ژنراتور دما بالا، پیش گرم می­شود  . که این عامل موجب کاهش انرژی جهت احیا لیتیوم بروماید در داخل ژنراتور دما بالا چیلر جذبی می­گردد. همچنین کاهش دمای سلوشن غلیظ نیز موجب کاهش نرخ دبی آب خنک کننده برج، جهت کندانس می­گردد.

در شکل بالا یک مبدل حرارتی به موازات مبدل دما بالا قرار گرفته است، که قسمتی از سلوشن غلظت متوسط قبل از ورود به ژنراتور دما بالا از آن عبور کرده و باعث افزایش بازده حرارتی می­شود، که مبدل حرارتی بخار چگالیده می­ نامند.

انواع چیلر جذبی شعله مستقیم یا دایرکت فایر

چیلر جذبی شعله مستقیم

در چیلرهای جذبی دایرکت فایر در فرایند احیا و تغلیظ به جای استفاده از بخار در ژنراتور دما بالا، با استفاده از سوزاندن مواد فسیلی گاز، گازوییل از طریق مشعل انجام می­ گیرد.

چیلرهای جذبی دایرکت فایر دارای دو برتری نسبت به دیگر چیلرهای جذبی می­ باشد اول این که نیازی به مولد گرمایی جدگانه ندارند و از این نظر خودکفا می­باشند و دوم این که به دلیل در اختیار داشتن سیستم احتراق، امکان استفاده از آن ها در فصل زمستان و تابستان به منظور سرمایش و گرمایش وجود دارد. این عامل تاثیر شگرفی در کاهش هزینه های موتورخانه دارد. ظرفیت گرمایی چیلررهای شعله مستقیم به مراتب کمتر از ظرفیت سرمایی آن می­باشد، این کاربرد مناسب مناطق سردسیر نمی باشد بیشتر جهت مناطق گرمسیر استفاده می­شود. چیلرهای جذبی دایرکت فایر بر مبنای ظرفیت سرمایشی انتخاب می­شوند. از دیدگاه دیگر با علم به قیمت ارزان تجهیزات گرمایش و بخار نسبت به چیلرهای جذبی دایرکت فایر و گرانی هزینه نگهداری و تعمیر چیلر جذبی شعله مستقیم و راهبری آن ، استفاده از به دلیل دو فصلی بودن دارای توجیه اقتصادی نمی­باشد.

حتما بخوانید!
انتخاب بویلر برای چیلر جذبی

در چیلرهای جذبی دایرکت فایر با استفاده از مشعل های گاز سوز و یا از نوع گازوییلی می­باشد که cop این چیلرها حدود ۰٫۹ الی ۱٫۱ می باشد.

چیلر جذبی شعله مستفیم

در چیلر جذبی دایرکت فایر قسمت ژنراتور دما بالا به صورت پوسته ای جدا در کنار قسمت اصلی قرار دارد و محلول سلوشن گرما را از طریق پروسه احتراق مشعل دریافت می­کند. با این گرما قسمتی از مبرد محلول خارج می­شود و همانند چیلرهای جذبی دو اثره بخار ، سلوشن طی این مرحله و ژنراتور دما پایین غلیظ شده و به ابزوربر باز می گردد.

در این چیلرها مبرد در فشار ۶٫۸mmgh با گرفتن گرمای از آب کویل سیستم سرمایشی تبخیر می­شود و توسط لیتیوم بروماید موجود در ابزوربر جذب می­گردد. حال این محلول ۵۸ درصد توسط پمپ ژنراتور دما پایین از مبدل دما پایین گذشته  و وارد ژنراتور دما پایین می­شود. همان طور که در شکل مشاهده می­کنید محلول پس از تغلیظ به دو بخش تسیم می­گردد. قسمتی از آن به سمت ابزوربر بازگشته و بخشی دیگر از آن توسط پمپ ژنراتور دما بالا پس از عبور از مبدل حرارتی دما بالا ، وارد محفظه ژنراتور شعله مستقیم می­گردد.

عملکرد چیلر جذبی شعله مستفیم

حال این محلول سلوشن غلظت متوسط، توسط شعله ژنراتور بخار آب بیشتری از آن جدا شده و غلیظ تر می­گردد. این بخار آب تولید شده از ژنراتور شعله مستقیم به سوی ژنراتور دما پایین می­رود تا موجب غلیظ شدن محلول رقیق ابتدایی شود و سپس به همراه بخار آب جدا شده در ژنراتور دما پایین وارد کندانسور می­شود. در کندانسور توسط آب خنک کننده برج تقطیر شده و به اواپراتور باز می­گردد. از طرف دیگر محلول احیا شده در ژنراتور دما بالا پس از گذر از مبدل حرارتی دما بالا  با محلول سلوشن خروجی از ژنراتور دما پایین مخلوط شده و با عبور از مبدل دما پایین به سمت ابزوربر برمی­گردد. و سیکل برودت جذبی تکمیل می­گردد. این سیکل دقیقا شبیه سیکل دواثره می­ باشد.

مقایسه چیلرهای تک اثره و دو اثره

همان طور پیش تر نیز گفته شد ضریب عملکرد چیلرهای دو اثره نسبت به تک اثره بیشتر می­باشد؛ ولی به دلیل فشار و دمای کاری بالاتر تنش و خوردگی آن نیز بالاتر می باشد. همچنین به دلیل پیچیدگی در ساختار و الزامات کاری بالاتر، هزینه اولیه و نگهداری و سرویس چیلر جذبی دو اثره بالاتر از تک اثره می­ باشد.

Trane :منابع

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس

برداشت از مطالب سایت تنها با ذکر منبع و لینک سایت مجاز می باشد

به گفتگو بپیوندید

بازگشت به بالای صفحه