ساختار چیلر تراکمی

ساختار چیلر تراکمی و سردخانه

در فیلم قبلی اصول اولیه سیکل تبرید تراکمی را با هم دیدیم. چهار قسمت اصلی سیستم تراکمی را نیز با یکدیگر مرور کردیم. در اینجا نیز شرایط یکسان است. و تعادلی بین اجزای سیستم تراکمی برقرار است. جریان سیال مانند مثال قبل برقرار است. و نیازی به اجزای دیگری برای جریان پیدا کردن مبرد نیست. در اینجا قصد داریم درباره ساختار چیلر تراکمی صحبت کنیم.

ظرفی که بعنوان کندانسور، اواپراتور و اریفیس فرض کرده بودیم را با اجزای واقعی عوض می‌کنیم. که شامل: کمپرسور، کندانسور، اکسپنشن ولو و اواپراتور است. قدم بعدی تغییر شرایط محیطی است. این شرایط جدید چه تاثیری را بر روی سیستم تراکمی می‌گذارد.

افزایش گرمای نهان در اواپراتور باعث تبخیر بیشتر مبرد می‌شود. و باعث کاهش سطح جوشش در اواپراتور می‌شود. این به این معناست که سوپرهیت یا مافوق داغ بودن مبرد خروجی از اواپراتور افزایش می‌یابد. چگونه می‌توان این مشکل را حل کرد؟

اکسپنشن ولو

برای بهینه کردن میزان مبرد ورودی به اواپراتور و میزان بهینه سوپرهیت در خروجی اواپراتور و ورودی کمپرسور از شیر انبساط در ورودی اواپراتور استفاده می کنیم.

برای این کار از شیر انبساط ترموستاتیک(TEV) استفاده می‌کنیم. که میزان ورودی مبرد به اواپراتور را کنترل می‌کند.

شیر انبساط ترموستاتیک میزان تزریق مبرد را از کندانسور به اواپراتور کنترل می‌کند.

شیر انبساط میزان مشخصی از مایع مبرد را وارد اواپراتور می‌کند. تا دمای سوپرهیت یا مافوق داغ خروجی از اواپراتور در میزان مشخصی باقی بماند. در صورتی که مبرد در خروجی اواپراتور کاملا به شکل گاز مافوق داغ نباشد، امکان برگشت مایع به کمپرسور وجود دارد. که تاثیرات مخربی بر روی کمپرسور دارد.

Pb=Ps+Pe در اینحالت دیافراگم حرکت نمی‌کند.

زمانی که فشار حباب افزایش یابد Pb>Ps+Pe و دیافراگم رو به پایین حرکت می‌کند. بنابراین شیر باز می‌شود. و مبرد بیشتری به اواپراتور جریان می‌یابد.

زمانی که فشار حباب کاهش می‌یابد بنابراین Pb<Ps+Pe است. و دیافراگم رو به بالا حرکت می‌کند. شیر بسته می‌شود و مبرد کمتری به اواپراتور جریان می‌یابد.

ترموستات

• دمای اتاق سرد شونده در طول روز در حال تغییر است. بنابراین چگونه می‌توان این دما را کنترل کرد؟
• ترموستات دمای اتاق سرد را حس می کند. و مطابق با دمای تنظیمی می‌توان سیستم را کنترل کرد.
• در سیستم‌های کوچک، ترموستات کمپرسور را روشن و خاموش می‌کند.
• ترموستات وسیله‌ای است که مدار فرمان الکتریکی را باز یا بسته می‌کند. و این کار را بر اساس دمای تنظیمی یا set point انجام می‌دهد.
• ترموستات دو کار اصلی را انجام می‌دهد:

محافظت(ایمنی):

جلوگیری از کاهش یا افزایش شدید دما برای مثال جهت جلوگیری از یخ زدن.

کنترل:

برای کنترل دمای اتاق سرد شونده می‌توان از ترموستات استفاده کرد.

ترموستات چگونه کار می کند؟

• حالت اول- افزایش دما

زمانی که دمای اتاق سرد شونده افزایش یابد، فشار داخل حباب بالا می‌رود. تیغه باز، بسته می شود و مدار فرمان وصل می‌شود.

• حالت دوم-کاهش دما

زمانی که دمای اتاق سرد شونده کاهش یابد و فشار به پایین‌تر از میزان ست پوینت تنظیمی برسد، کنتاکت بسته باز می‌شود. و مدار فرمان قطع می‌شود.

شیر برقی

• شیر برقی، شیری است الکترو مگنتیک.
• این شیر با استفاده از باز و بسته شدن مسیر جریان مبرد را باز و بسته می‌کند.

1. شیر برقی‌های حرکت مستقیم: این شیرها به محض ورود جریان الکتریکی مسیر را باز می‌کنند. و جریان برقرار می‌گردد.
2. شیربرقی‌های حرکت سروو : این شیرها براساس اختلاف فشار در دیافراگم یاپیستون شیر را باز یا بسته می‌کنند.

هر دو نوع شیر امکان پذیر است:

• شیر در حالت عادی بسته یا NC: این شیرها زمانی جریان مبرد را برقرار می‌کنند که جریان الکتریسیته از کویل آنها عبور کند.
• شیر در حالت عادی باز یا NO: این شیرها به مبرد اجازه عبور را در حالت عادی می‌دهند. و به محض عبور جریان برق از کویل آنها شیر بسته می‌شود.

چگونه دمای اتاق را کنترل کنیم؟

زمانی که دمای اتاق سرد شونده افزایش یابد،فشار داخل حباب ترموستات افزایش می‌یابد. و کنتاکت باز بسته می‌شود. بنابراین با بسته شدن کنتاکت، شیر برقی باز می‌شود. و مبرد به اواپراتور جریان می‌یابد. زمانی که دما کاهش یابد، فشار درون حباب کم می‌شود. کنتاکت باز می‌شود و مدار قطع می‌شود. جریان مبرد به اواپراتور قطع می‌شود. و دمای اتاق افزایش می‌یابد.

سیستم تبرید—کنترل فشار

زمانی که شیر برقی بسته می‌شود و مبرد به اواپراتور وارد نمی‌شود، اگر کمپرسور همچنان به کار خود ادامه دهد، چه اتفاقی می‌افتد؟ فشار ساکشن کاهش می‌یابد. بنابراین نیاز داریم که سیستمی حفاظتی کمپرسور را در زمان افزایش و کاهش فشار نسبت به میزان تنظیمی قطع کند. برای رسیدن به این هدف از کنترل کننده فشار یا پرشر کنترل استفاده می‌کنیم. پرشر کنترلها می‌توانند به صورت تکی و یا دوبل باشند. یعنی یا فشار کم یا LOW و یا فشار زیاد یا HIGH را به صورت مجزا کنترل کنند. یا از پرشری استفاده کنیم که هم فشار بالا و پایین را کنترل کند.

• پرشر وسیله‌ایست که از سیستم در برابر کاهش فشار ساکشن(فشار اواپراتور) و یا افزایش فشار دیسچارج(فشار کندانسور) محافظت می‌کند.
• کنترل کننده فشار یا پرشر دو کار اصلی را انجام می‌دهد:
• محافظت: در برابر کاهش شدید و یا افزایش شدید فشار از سیستم محافظت می‌کند.
• کنترل: روشن و خاموش شدن کمپرسور و فن کندانسور و پمپ‌دان را می‌توان با پرشر کنترل کرد.

دو نوع اصلی از کنترل کننده فشار یا پرشر سوییچ وجود دارد:

• کنترل تکی: که امکان کنترل فشار بالا و فشار پایین وجود دارد.
• کنترل دوبل: هر دوی کنترل کننده‌ی فشار بالا و فشار پایین را در یک واحد می‌توان جمع کرد.

کنترل اطمینان فشار چیست؟

کمپرسور نیاز دارد در برابر فشار زیاد کندانسور و فشار کم ساکشن از آن محافظت شود. این امر با استفاده از کنترل کننده فشار بالا و پایین امکان پذیر است. مدلهای مختلفی از این کنترل کننده وجود دارد که در فیلم های دیگر گروه مهندسی مهراسپند توضیح داده شده است. در اینجا ساده ترین نوع کنترل کننده فشار را توضیح می دهیم. اگر فشار بالا رود و به نقطه تنظیمی برسد، کنتاکت باز می شود و اگر فشار به پایین تر از فشار تنظیمی برسد کنتاکت بسته می شود.

سیستم تبرید – جداکننده روغن یا OIL SEPERATOR

گاز داغ خروجی از کمپرسور حامل مقداری روغن است که بعد طی سیکل دوباره به کمپرسور باز می گردد.

در بعضی از سیستم ها بازگشت روغن به سادگی امکان پذیر نیست که برای عدم ورود روغن به سیکل از جدا کننده روغن  در خروجی کمپرسور استفاده می کنند.

• جداکننده روغن برای این طراحی شده است که روغن را از گاز داغ جدا کند و به کارتر کمپرسور بازگرداند.
• جدا کننده روغن، کمپرسور را در برابر کاهش شدید روغن محافظت می کند.
• جدا کننده روغن از سیستم در برابر تله شدن روغن در قسمتهای مختلف سیستم محافظت می کند.

روش کارکرد:

• روغن از گاز داغ دیسچارج جدا می شود.
• استرینر از فرار روغن به سیستم جلوگیری می کند.
• روغن در کف جداکننده روغن جمع می شود.
• زمانی که سطح روغن بالا آمد، شناور بالا آمده و مسیر برگشت روغن به کارتر را باز می کند تا روغن به وسیله فشار بالای گاز دیسچارج به کمپرسور باز گردد.
• زمانی که سطح روغن کاهش یابد، شناور به پایین حرکت می‌کند و مسیر ورودی به کارتر را می بندد.

سیکل تبرید – فیلتر درایرها

در سیکل تبرید امکان وجود مواد خارجی و یا مواد نامطلوب وجود دارد. ازقبیل: اکسیدهای فلزی، مواد زاید جوشکاری ابتدایی سیکل تبرید که باعث می‌شوند کمپرسور آسیب ببیند و یا راندمان سیکل را کاهش می‌دهند.

از فیلتر درایرها برای پاک کردن این مواد خارجی و همچنین رطوبت ورودی به سیستم استفاده می‌کنیم. که باعث کارکرد سیکل با حداکثر راندمان کاری آن می‌شود.

• فیلتر درایر برای محافظت از سیستم تبرید بوسیله جمع کردن و نگهداری مواد زاید کمک می‌کند.
• فیلتر درایر از تشکیل یخ در اریفیس شیر انبساط بوسیله جدا کردن آب موجود در سیکل محافظت می‌کند.
• همچنین مواد جامد دیگر را و اسید تشکیل شده در سیکل را جذب می‌کند.
• فیلتر درایر از واکنش شیمیایی در سیستم با استفاده از جمع آوری مواد زاید جلوگیری می‌کند.

سیستم تبرید – ساید گلس SIGHT GLASS

از ساید گلس برای مشاهده میزان مبرد در سیکل و میزان رطوبت سیستم بعد از فیلتر درایر استفاده می‌کنیم.

ساید گلس

• یک ساید گلس میزان رطوبت اضافی در سیکل را نشان می‌دهد.
• ساید گلس را معمولا بعد از فیلتر درایر نصب می‌کنند.
• نشانگر رنگی در ساید گلس میزان رطوبت موجود در سیستم را به ما نشان می‌دهد.

قهوه ای – رطوبت زیان آوری در سیستم وجود ندارد. زرد – میزان رطوبت در سیکل بالاست.

• اگر حباب‌ها را بتوانید در سایدگلس مشاهده کنید، امکان یکی یا چند تا از موارد زیر وجود دارد:
• افت فشار در فیلتر درایر بالاست که باعث قفل شدن مسیر عبور مبرد شده است.
• سابکول کم است.
• میزان مبرد در کل سیکل پایین است.

توجه: در صورت زرد بودن نشانگر سایدگلس بایستی فیلتر درایر را تعویض کرد. در صورت وجود حباب در سایدگلس نیز ممکن است نیاز به تعویض فیلتر درایر باشد.

سیکل تبرید – سیستم کنترل فشار کندانسور

برای کنترل فشار کندانسور با استفاده از کنترل فن‌ها و هوای عبوری از کندانسور انجام می‌شود.

سیکل تبرید – شیر قطع کن یا شیر توپی

برای ایزوله کردن یک قسمت چه کاری می‌توان انجام داد؟ برای این کار می‌توان از شیرهای SHUT OFF یا قطع کن استفاده کرد.

شیرهای قطع کن یا توپی

• دو مدل از شیرهای قطع کن دستی مورد استفاده قرار می‌گیرد. که در خط مایع و خط گاز داغ نصب می‌شوند.
• از این شیرها برای بستن جریان مبرد و تعویض قطعات استفاده می‌شود.
• این شیرها قسمتی از سیستم را برای سرویس ایزوله می‌کنند.

سیکل تبرید – تنظیم کننده فشار PRESSURE REGULATOR

تنظیم کننده‌های فشار برای کنترل سطح فشار مبرد در سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرند. تا سیستم در شرایط مختلف دارای راندمان بیشتری باشد.

اولین نوع از سه نوع اصلی تنظیم کنندگان فشار، تنظیم کننده فشار اواپراتور است. و فشار تبخیر را در تنظیم اولیه نگه می‌دارد. حتی اگر دما و شرایط محیطی گوناگون داشته باشیم.

تنظیم کننده فشار اواپراتور

• هدف اصلی تنظیم کننده فشار تبخیر (EVAPORATING)، نگه داشتن ثابت فشار در اواپراتور است. و این شیر براساس بار اواپراتور باز یا بسته می‌شود.
• تغییرات فشار در خروجی تنظیم کننده فشار بر میزان باز شدن شیر تاثیر نمی‌گذارد.
• تنظیم کننده فشار تبخیر در اواپراتور دارای گیجی است. که برای تنظیم فشار مورد علاقه اواپراتور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تنظیم کننده فشار کندانسور

تنظیم کننده فشار می‌تواند در کندانسور هوایی برای تنظیم فشار کندانسور عمل کند. و در همان زمان از شیر فشار اختلافی برای جلوگیری از افت فشار ریسیور استفاده کرد.

سیستم کنترل فشار کندانسور

سیستم کنترل فشار کندانسور از یک تنظیم کننده فشار و یک شیر فشار اختلافی تشکیل شده است. کنترل فشار کندانسور، فشار کندانسور را برای باقی ماندن در فشاری معین حتی در دمای محیط پایین کنترل می‌کند. این کار برای اطمینان از اختلاف فشار ضروری(حداقل) در شیر انبساط می‌باشد.

زمانی که فشار در کندانسور افزایش یابد، شیر باز می‌شود و فشار آزاد می‌شود. فشار در کندانسور تا زمان بسته شدن شیر، کاهش می‌یابد.

سیستم تنظیم کننده فشار کندانسور در مواقعی که فشار ساکشن پایین است. که نتیجه آن کاهش فشار کندانسور است، در برابر cut out  و lp محافظت می‌کند.

شیر فشار اختلافی

شیر فشار اختلافی در خط گاز داغ بین خط دیسچارج و ریسیور نصب می‌شود. تا از باقی ماندن فشار ریسیور در میزان مشخصی اطمینان حاصل کند.

باتوجه به وجود فنر داخلی، شیر در فشار 1.4barشروع به باز شدن می‌کند. و در فشار اختلافی 3bar کاملا باز می‌شود. شیر با افزایش افت فشار در شیر، بیشتر باز می‌شود.