فهرست موضوعات
مقدمه
تجهیزات تبرید صنعتی، دستگاه های با بدنه از جنس ورق استیل 304 با عملیات سطحی مناسب (ورق استیل خشدار) است و معمولاً در مکان‌هایی مانند ذخیره‌سازی مواد غذایی سرد، فرآوری لبنیات، تولید نوشیدنی، پیست‌های یخ و صنایع سنگین و غیره استفاده می‌شود. قیمت ورق استیل 304 و خواص مکانیکی و شیمیایی آن بسیار مناسب می باشد، لذا از این آلیاژ برای ساخت سیستم های خنک کننده در مقیاس بزرگ نظیر سیستم های خنک کننده برای ساختمان های تجاری، سیستم های سوپرمارکت، چیلرها و دستگاه های خنک کننده آب استفاده می شود.
در درون بدنه ساخته شده از ورق استیل 304، کلیه تاسیسات الکتریکی و مکانیکی مبرد صنعتی قرار گرفته است. به دلیل عدم اهمیت براقیت و صیقلی بودن در این سردخانه ها، معمولاً از مواد با سطح پایانی غیر صیقلی نظیر انواع ورق استیل خشدار استفاده می گردد. این موضوع باعث می شود که هزینه ساخت دستگاه نیز به دلیل کمتر بودن قیمت ورق استیل 304 مورد استفاده، کمتر باشد. تجهیزات به کار رفته نیز دارای هزینه های بالایی هستند و معمولاً با استفاده از گاز آمونیاک فرآیند جذب گرما و خارج سازی آن از محفظه داخلی مبرد صورت می گیرد.
کاربرد آمونیاک به عنوان مبرّد
در این بخش خیلی کوتاه به این موضوع پرداخته شده است که چرا از آمونیاک به عنوان مبرد استفاده می گردد. آمونیاک به طور طبیعی در محیط وجود دارد و به مقدار فراوان در دسترس است. دارای رتبه تخریب لایه ازن صفر و پتانسیل گرمایش جهانی کمتر از 1 می باشد. اگر آن را با سایر مبردهای معمولی مانند R134A با GWP 1430 و سپس R404A که دارای GWP 3922 است مقایسه کنیم، متوجه می شوید که چرا آمونیاک بسیار زیاد است. آمونیاک ارزان است و استفاده از آن در مصرف انرژی کارآمد است. این قابلیت را دارد که در حین تبخیر مقادیر زیادی گرما را جذب کند. این یک جنبه واقعاً مهم برای استفاده آن به عنوان مبرد است، همچنین به این معنی است که لوله‌ها و اجزای آن می‌توانند نازک‌تر و کوچک‌تر باشند. اما آمونیاک سمی است و همچنین می تواند در غلظت های خاصی قابل اشتعال باشد. بیشتر مبردها بی بو هستند، اما آمونیاک بوی بسیار ترش می دهد، بنابراین در صورت نشت به راحتی قابل مشاهده است. اگر آمونیاک نشت کند با کربن و آب موجود در هوا واکنش داده و بی کربنات آمونیوم را تشکیل می دهد که یک ترکیب شسته شده بی ضرر است.
سیستم تبرید صنعتی تک مرحله ای آمونیاکی
این ساده ترین سیستم تبرید صنعتی آمونیاکی غیر از نوع انبساط مستقیم است. بنابراین کمپرسور قلب سیستم محسوب می شود و همان چیزی است که مبرد آمونیاک را در اطراف سیستم تبرید پمپ می کند تا خواص خنک کنندگی را ایجاد کند. کمپرسور گاز مبردی را که تمام گرمای ناخواسته را از اواپراتور جمع آوری کرده است، وارد می کند و آن را به حجم بسیار کمتری فشرده می کند تا تمام آن انرژی حرارتی در کنار هم قرار گیرد و مبرد بسیار داغ شود. مبرد به صورت بخار کم فشار به داخل کمپرسور مکیده می شود و به صورت بخار پرفشار خارج می شود. بخار مبرد فشار بالا از کمپرسور خارج شده و به سمت کندانسور جریان می یابد. کندانسور با بیرون کشیدن گرمای ناخواسته از مبرد، دستگاه را خنک می کند و گرما را به هوای بیرونی محیط تخلیه می کند. این کار معمولاً با عبور مبرد داغ از داخل برخی از لوله‌های کوچک و استفاده از یک فن برای فشار دادن هوای خنک‌تر محیط به خارج از لوله‌ها انجام می‌شود تا آن را خنک کند و گرما را دور کند. علاوه بر این، اغلب یک پمپ کوچک وجود دارد که آب را روی لوله ها می پاشد و بخشی از آب تبخیر می شود و به انتقال گرمای بیشتر کمک می کند. مبرد داخل لوله مهر و موم شده است و با هوا یا آب تماس پیدا نمی کند. این لوله ها از هم جدا می شوند و هرگز به هم نمی رسند یا مخلوط نمی شوند. فقط گرمای مبرد از دیواره لوله عبور می کند و توسط هوا و آب منتقل می شود. با حذف گرما، مبرد به مایع تبدیل می شود. بنابراین کندانسور را به عنوان مبرد مایع با فشار بالا ترک می کند و به سمت گیرنده جریان می یابد.
گیرنده یک مخزن ذخیره سازی برای یک مخزن مبرد مایع است و هر مقدار اضافی را که استفاده نمی شود در خود نگه می دارد. این موضوع به آن اجازه می دهد حداقل فشار را حفظ کند و همچنین تحت بارهای خنک کننده متفاوت عمل کند و یک بافر ایجاد کند. ما احتمالاً خطی بین گیرنده و ورودی کندانسور پیدا خواهیم کرد که این فقط برای ایجاد یکسان سازی فشار است و به مبرد مایع اجازه می دهد تا به راحتی از کندانسور خارج شود و به گیرنده برسد. سپس مبرد به سمت شیر انبساط جریان می یابد که فشار و افزودن مبرد مایع به مدار اواپراتور را تنظیم می کند.
سیدرحیم کیاحسینی
