چيلرهای جذبی دو اثره

چيلرهای جذبی دو اثره
چيلرهای جذبی دو اثره
دی ۲۲, ۱۳۹۷
استفاده و نگهداری چيلر های جذبی
دی ۲۵, ۱۳۹۷

چيلرهای جذبی دو اثره

چيلرهای جذبی دو اثره

چيلرهای جذبی دو اثره

 

سیكل كاری در حالت گرمایش ( با تأمین آب گرم وسایل بهداشتی )


در حالت گرمایش فقط ژنراتور درجه حرارت بالا در مدار بوده و بقیه سیستمها از قبیـل ژنراتور درجه حرارت پائین، ابزربر، كندانسور عملكردی ندارند. محلول در ژنراتور درجه حـرارت بالا گرم شده و به جوش میآید و بخار تولید میكند. بخار تولیدی وارد فضای اواپوراتور شده و آب جاری در آن را گرم میكند و بخار به مایع تبدیل میگردد. مایع تولید شده با محلول رقیق خروجی از ابزربر مخلوط شده و به سوی ژنراتور درجه حرارت بالا جاری میشود و ایـن سـیكل به صورت پیوسته ادامه مییابد. در ضمن گرمایش، ژنراتور درجه حـرارت بـالا بـه صـورت یـك دیگ كه تحت خلأ كار میكند، عمل میكند. در صورتیكه درجه حرارت آب گرم خروجی برابر ٦٥ درجه سانتیگراد میباشد، فشار ژنراتور درجه حرارت بالا برابـر حـدود  ( ٤٠٠mmHgAbs ) و درجه حرارت محلول ١١٠درجه سانتیگراد و درجه حـرارت دود خروجـی حـدود ١٦٠ درجـه سانتیگراد خواهد بود. در حالت گرمایش درجه حرارت آب گرم را حداكثر مـیتـوان بـه ٩٥ درجـه سـانتیگراد رساند.

سیكل كاری در حالت تأمین آب گرم بهداشتی


در حالتی كه گرمایش و یا سرمایش مورد نیاز نباشد، دسـتگاه مـیتوانـد تنهـا آب گـرم مصرفی مورد نیاز وسایل بهداشتی ساختمان را تأمین كند. در این حالت فقط ژنراتور درجه حرارت بالا در حال كار خواهد بود.

 

چيلرهای جذبی دو اثره

شکل ٢١١ – سيکل کاري چيلر – هيتر شعله مستقيم در حالت گرمايش وتامين آب گرم ١٢ ]

 

اعداد مشخصه چیلرهای جذبی


علاوه بر ضریب عملكرد، مشخصه های مهم دیكری برای ارزیابی چرخـه هـای چیلرهـای جذبی وجود دارد.

( الف ) – دامنه دمایی : دامنه دمایی عبارت است از اختلاف دمای اواپراتور و كندانـسور. دامنـه دمایی به نقطه جوش محلول بستكی دارد. با توجه به اینكـه در سیـستمهای جـذبی از انتقـال نقطه جوش محلولهای با تركیبهای متفاوت استفاده میشود، هر اندازه حـداكثر مقـدار افـزایش نقطه جوش محلول بالاتر باشد، چیلر جذبی می تواند دمایی بیشتری داشته باشد. در سیتمهای یك اثره دامنه دمایی دارای حد بالای ٣٠k می باشد ، به طوریكه دمای خروجی كمتر از مقدار لازم گرمایش است.

 

چيلرهای جذبی دو اثره

 

در شكل گرماهای ورودی و خروجی با فلش نشان داده شده اسـت. همچنـین گرمـای محـرك ورودی مساوی واحد فرض شده است با استفاده از سیستمهای دو اثره می توان ضریب عملكرد یا دمنه دمایی را افزایش داد ( شكل زیر )

چيلرهای جذبی دو اثره

 

ب ) كشش دمایی : اختلاف دمای مؤثر مهم در عملكرد چرخه ها اخـتلاف دمـاب بـین دمـای گرمایی ورودی به ژنراتور و دمای گرمای خروجی از چرخه ( آبزوربر+كندانسور ) است، كه كشش دمایی نامیده می شود. با توجه به تعاریفی كه برای دامنه دمایی و كشش دمایی شد می تـوان رابطه آنها را با ضریب عملكرد به صورت زیر نوشت :

چيلرهای جذبی دو اثره

بنابراین با توجه به اینكه در چیلرهای جذبی یك اثره دامنه دمـایی محـدود مـی باشـد، بـرای افزایش ضریب عملكرد لازم است كشش دمایی افزایش یابد. مشاهده مـی شـود دمـای ژتراتـور نقش قابل توجهی در افزایش یا كاهش ضریب عملكرد دارد.

 

صنعت چیلر جذبی


در حال حاضر چیلرهای جذبی مورد اسـتفاده در صـنعت تهویـه مطبـوع در سـه طـرح مختلف ساخته میشوند. هر یك از این طرحها مربوط به یكی از شركتهای كریـر  و تـرین یورك میباشد. همچنین دو شركت ژاپنی ابارا ٤ و میتسوبیشی ٥ به ترتیـب طـرحهـای كریـر و یورك را تحت امتیاز این دو شركت مربوطه تولید مینمایند. اجزای اصلی چرخه تولید بـرودت در هر سه طرح یكسان است. در هر سه طرح، قسمتهای تبخیر كننده و تقطیر كننده و جاذب از نوع « فیلم ریزشی» بر روی كلاف لوله های افقی بوده و مولد بخار نیز از نوع تقریبا استخری با كلاف لولههای افقی میباشد. این نوع مولـد بخارهـا هماننـد Kettle – type – reboiler كـه بـرای تغلیظ كردن محلولها بكار میروند. عمل مینمایند.
عمدهترین تفاوت میان این سه طرح، طریقه تغلیظ واحد جاذب مـیباشـد. ایـن تفـاوت باعث شده است كه اتصالات و یك سری از لوازمات جانبی در میان سه طرح با یكدیگر متفاوت باشند. در تمامی طرحهایی فوق با توجه به اینكه سیستم تحت فـشارهایی كـم كـار مـیكنـد، دستگاه را به گونهای طراحی میكند كه در جریان بخار مبرد كمترین افت فشار حاصل گردد. بدین منظور دو قسمت مولد بخار و تقطیر كننده در یك پوسته مدور بالایی و دو قسمت واحد جاذب و تبخیر كننده در پوسته مدور پایینی قرار میگیرند. این ایده در دو طرح كریـر و یورك رعایت گردیده و در طرحترین تمامی چهار قسمت مطابق ضمیمه در یـك پوسـته مـدور قرار گرفتهاند. این موضوع باعث ایجاد تفاوت در شكل ظاهری طرحهای فوق گردیده اسـت. در پیوست چند مدل از چیلرهای جذبی و سیكلكاری آنها نمایش داده شده است. چند نمونه از شركتهای سازنده چیلر جذبی در ایـران عبارتنـد از : سـاری پویا، زهـش ، تهویه اروند ، تهویه دماوند ، سوپر اكتیو.
چیلر جذبی كه در این پروژه طراحی آن مدنظر است از محصولات شـركت سـاری پویـا مدل SEE١٠٠ با ١٠٠٠ تن تبرید ظرفیت میباشد. شكل این چیلـر و اجـزای آن در پیوسـت C نشان داده شده است. این چیلر تك اثره بوده و شامل دو استوانه میباشد.

تمامی مبدلهای حرارتی بكار رفتـه از نـوع پوسـته ولولـه بـوده وشـامل پوسـته ، لولـه ، نگهدارنده لوله و محفظه هایی از جنس فولاد كربنی میباشند. در تمامی مبدلهـای حرارتـی از لوله های مستقیم استفاده شده است به جز ژنراتور كه در آن از لوله های U شكل استفاده شـده است. تمامی لوله های در صفحه لوله ای شیاردار قرار گرفتهاند و منبسط مـیشـوند تـا در جـای خود محكم قرار گیرند. تمامی لولهها را میتوان تعویض كرد. لولههای اواپراتور از جنس مس بـا سطح بیرون فیندار، لوله های ابزربر و كندانسور از جنس مس با سطح بیرونی صاف، لولـه هـای ژنراتور از آلیاژ مس نیكل ٩٠/١٠ میباشند. جنس لولههای مبدل حــرارتی از فـــولاد كربنـی است. در مباحث بعدی در مـورد دو جـزء دیگـر چیلرهـای جـذبی یعنـی ادكتـور و پمـپهـا توضیحاتی ارائه شده است.

 

ادكتور


محلول غلیظ خروجی از مبدل حرارتی در قسمتی به نام « اداكتور » با قسمت دوم جریان محلول رقیق خروجی از پمپ محلول، مخلوط گردیده و یك محلول متوسط را ایجاد مینماید.
در حقیقت قسمت اداكتور همانند یك جت پمپ عمل نموده و با تغییر ممنـتم محلـول رقیـق پرفشار خروجی از پمپ محلول به عنوان سیال اولیه، باعـث رانـش محلـول غلـیظ خروجـی از مبدل حرارتی ( سیال ثانویه ) گردید و در نتیجه آن یك محلول متوسط با فشار مورد نظر خواهد بود. بدین ترتیب به پمپ سوم برای چرخش محلول در داخل واحد جانب نیازی نخواهد بود.

 

پمپها / موتورها


پمپ های مبرد و محلول آب بندی شده و از نوع پمپهای بسته میباشند. طرحهایی این پمپها به گونهای است كه نیاز به سیستم آببندی مجزا و پیچیـده و یـا لولـه كـشی فرعـی را منتهی میسازد. در حالیكه بوسیله این طرح میتوان به آببنـدی مطمـئنتـری دسـت یافـت.

هیچگونه كلاهك آببندی در این طرح به كار نرفته است و بدین ترتیب نفوذ هوا بـه داخـل و نفوذ مایع به بیرون امكانپذیر نیست.
طراحی ویژه یاتاقانها به گونهای است كه تمامی بارهای شـعاعی و محـوری بـه راحتـی تحمل میشوند و یاتاقان از محل خود خارج نمیشود. هیچگونه آلودگی خارج نمیتواند به پمپ راه یابد. روتور و استاتور پمپ بوسیله لایههای فولادی از یكـدیگر و از پمـپ جـدا شـدهانـد تـا سیمپیچ از تماس با مایعات پمپاژ مصون باشد. بر روی استاتور، حسگرهای دمایی كـار گذاشـته شده است تا به عنوان ابزار مختلف محـافظتی از افـزایش دمـای سـیم پـیچ جلـوگیری نماینـد.
طراحی پمپ به گونه ای است كه میتوان آنها را در محل نصب چیلـر مـورد تعمیـر قـرار داد و معمولا مدت زمان پیشنهادی برای بازبینی پمپها ٦سال است.
لازم به ذكر است كه در این طرح چیلر فقط از ٢ پمپ استفاده شده و نیـازی بـه پمـپ سوم برای نازلهای پاشنده جاذب نمی باشد. علت را میتوان به این ترتیب توضـیح داد كـه اولا مجموعه نازل جاذب در ارتفاع پایینتری از مولد بخار قرار دارد و از آنجاییكـه ایـن دو قـسمت مستقیما به یكدیگر متصل میباشند نیروی جاذبه باعث اعمـال نیـروی حركـت محلـول درون نازلهای گردد. ثانیا فشار درون پوسته واحد جاذب كمتـر از فـشار موجـود در پوسـته ژنراتـور میباشد كه عمدتا این اختلاف فشار باعث هدایت محلول میگردد.

چيلرهای جذبی دو اثره

 

استفاده و نگهداری چيلر های جذبی

 

خوردگی سیستمهای جذبی


نكته مهمی كه هنوز اغلب از آن چشم پوشی میشود ، مسأله خورنده بـودن زیـاد لیتیـوم بروماید است كه میتواند فلزهایی كه در ساختار چیلر بكار رفته را تخریب نماید. قبل از بحـث در مورد واكنشهایی شیمیایی لیتیوم بروماید توجه به دو نكته زیر حائز اهمیت میباشد :

١ – اگر چه اطلاع از واكنشهای شیمیایی لیتیوم برومایـد مهـم اسـت ولـی نگهـداری و راهبردی درست چیلرهای جذبی تأثیر مستقیم در عملكرد درست و مناسب اینگونه سیستمهـا دارد. به طور كلی پارامترهای شیمیایی مكمل پارامترهای مكانیكی هستند.

٢ – دومین نكته خلا دستگاه میباشد كه اگر این خلا حفظ شود میتوان خورندگی را به صفر رساند، ولی كوچكترین نفوذ هوا باعث خوردگی و از بین رفتن تدریجی سیستم میگردد.

تجزیه شیمیایی


برای اینكه بتوان محلول LiBr را به خوبی مورد آزمایش و ارزیابی قرار داد بایـد از نفـاط مختلف سیستم نمونه برداری نمود. برای مثال میتوان از لیتیوم برومایـد رقیـق ( بعـد از اینكـه محلول، بخار آب را جذب كرده و به سمت مولد بخار حركت كند) نمونه بـردارای كـرد. از LiBr غلیظ نیز میتوان بعد از اینكه محلول در مولد بخار آب خود را از دست مـی دهـد و بـه سـمت واحد جاذب حركت میكند نمونه گرفت یا ممكن است در هنگام تعمیر و نگهداری محلـول بـه قسمتهایی از لوله ها انتقال یابد كه از آنها نیز نمونه گیری شود. بهتر آن است كه نمونه بـردرای با نظارت سازنده دستگاه صورت گیرد تا از لحاظ موقعیت و زمان و شرایط مناسب انتخاب شود.

لیتیوم بروماید واكنشهایی شیمیایی ناپایداری دارد و این واكنشها پیوسته در طول ٢٤ ساعت اتفاق میافتد ، حتی زمانیكه عوامل خارجی مانند نفـوذ هـوا در سیـستم وجـود نداشـته باشد. روشهای تجزیه لیتیوم بروماید یك آزمایش شیمیایی معمولی است، با ایـن تفـاوت كـه آزمایشاتی كه بر روی لیتیوم بروماید صورت میگیرد باید بسیار دقیقتر و مهمتر از آزمایـشاتی باشد كه بر روی آب درون دیگ و یا آب برج خنككن انجام میگیرد.
لیتیوم بروماید در یك سیستم بسته كوچك قرار دارد كه تغییـرات جزیـی در تركیبـات شیمیایی آب بسیار مهم است. جواب آزمایشات باید به گونـهای باشـد كـه موقعیـت محلـول را بدون بیان مسائل تكنیكی كه فقط برای كاركنان كارآزموده شیمی با معنـی خواهـد بـود بیـان كند. از طریق شاخصهای زیر میتوان محلول را از نظر شیمیایی و فیزیكی بررسی كرد.

 

شاخص شفاف بودن


بيان كننده شفاف بودن يا كدر بودن محلول ميباشد، به طوری كـه اگـر محلـول كدر و كثيف باشد، نشان دهنده خوردگی و وجود اكسيدآهن در سيستم ميباشد، زيرا محلـول جديد تميز و شفاف است.


شاخص اكتيل الكل


اكتيل الكل اضافه شده به محلول به عنوان مرطوب كننده و كـفزدا اسـتفاده مـيشـودليتيوم برومايد در شرايط خلا كف ميكند و كف موجود در محلول مانع تبادل گرما در سيستم ميگردد كه اكتيل الكل اين كف را از بين ميبرد. محلول دستگاهها با مقدار مشخصي از اكتيل الكل كار ميكند، اما به دليل استنفاده نامناسب از دستگاهها، براي حـذف پـاره ای از مـشكلات، مقدار اكتیل الكل را افزایش میدهد كه این عمل تلاشی ناموفق برای مخفی نگهداشتن استفاده ناصحیح از چیلر میباشد.

 

شاخص جامدهای معلق


جامدهای معلق در محلول كه شامل ذرات معلق میكرونی یا تكه های بزرگ آهن و مـس میباشد، محصولات خورندگی LiBr هستند، كه نشان دهنده خوردگی در سیـستم مـیباشـد، این ذرات معلق جامد باعث بسته شدن مسیر لوله ها و یا بسته شدن سر نازلها مـیشـوند، كـه عملكرد سیستم را با اختلال روبه رو میكند.

شاخص جرم مخصوص ویژه


از طریق وزن مخصوص، میتوان به غلظت محلول و پارهای از مشكلات دستگاه پی بـرد. برای مثال كم بودن وزن مخصوص نشان دهنده نفوذ آب به محلول از لولههای معیوب سیستم میباشد، یعنی میتوان وجود شكاف و درز را در سیستم تأیید كرد ( برای نمونه لولـههـای بـرج خنككن عبوری از واحد جاذب سوراخ میباشند كه باعث كم شدن وزن مخصوص شده اند.)

 

شاخص درجه قلیایی


PH ، درجه قلیایی بودن محلول اطلاعات مشابهی را ارائه میدهند. PH میزان اسـیدی و یا قلیایی بودن محلول را نشان میدهد. در هنگام آزمایش قلیایی میزان اسید مازاد و هیدروژن درون محلول را اندازه میگیرند تا مقدار بازدارنده را كه مـیخواهنـد بـه سیـستم اضـافه شـود مشخص كنند. LiBr به تنهایی خنثی میباشد. به عبارتی نه اسیدی و نه بازی است. اما محلول درون دستگاه را تا حدودی قلیایی میسازند تا با خـوردگی مقابلـه شـود. نفـوذ هـوا بـه داخـل دستگاه باعث ورود اكسیژن به سیستم میشود كه این امر خود سبب افزایش خاصـیت قلیـایی محلول میگردد. پس میتوان یكی از دلایل افزایش قلیایی بودن محلول را نفوذ هوا دانست.

 

شاخص مس و آهن حل نشده


مس و آهن حل شده درون محلول میزان سطح خوردگی درون دستگاه را نشان میدهد. میزان مس حل شده بیانگر حمله احتمالی به مس مـیباشـد. حملـه بـه قـسمت مـس بـسیار معمولی تر از حمله به قسمتهایی فولادی و آهنی دستگاه میباشد. لازم به ذكر است كه غلظت آهن حل شده درون محلول از غلظت مس كمتر میباشد كه این امـر حاصـل تـه نـشین شـدن اكسید آهن درون محلول میباشد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Buttonتماس - بخش فروش