چيلرهای جذبی دو اثره

روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید
روش كار چیلر های جذبی لیتیوم بروماید
دی ۲۱, ۱۳۹۷
چيلرهای جذبی دو اثره
چيلرهای جذبی دو اثره
دی ۲۳, ۱۳۹۷

چيلرهای جذبی دو اثره

چيلرهای جذبی دو اثره

چيلرهای جذبی دو اثره

 

دیدیم که چرخه های دو اثره را می توان تركیب دو چرخه كه بخشی از آنها رویهم قرار گرفته و در دو مرحله عمل می كنند در نظر گرفت. شماتیک سـیکل کـاری در تـصاویر  ( ٢-٩ ) نـشان داده شده است. در شـكل ( ٢-١٠ ) جزئیـات چرخـه ( ج ) ، یعنـی نمـودار چیلـر جـذبی لیتیـوم بروماید – آب دو اثره در دستگاه فشار – دما نشان داده شده است.

 

چيلرهای جذبی دو اثره

 

چيلرهای جذبی دو اثره

شکل ٢٩ – دو شماتیک از سيکل کاری چيلر جذبی ليتيوم برومايد – آب دو اثره

 

گرما از طریق ژنراتور بالایی و اواپراتور چرخه به داخل چرخه وارد و از طریق كندانسور پایینی و آبزوربر از چرخه خارج می شود با ورود گرما به ژنراتور بالا محلول مبرد تبخیر شده به كندانسور بالایی رفته و در آنجا مایع می شود. گرمای حاصل از میعان آب در كندانسور بالایی بـه انـدازه كافی بالا بوده و می تواند در ژنراتور پایین استفده شود. بنابراین جهـت خـارج سـازی مبـرد از محلول ژنراتور پایین گرما از كندانسور بالایی به ژنراتور پایین منتقل می شود. این انتقال توسط یك مبادله گرمایی انجام می شود این مبادله در شكل نشان داده نشده است.

چيلرهای جذبی دو اثره

 

ژنراتور و كندانسور مدار پایین در چرخه دو اثره در شرایط مشابه با ژنراتور و كندانسور سیـستم یك اثره عمل می نمایند. در چرخه دو اثزه دو مبادله كن حرارتی محلول موجود می باشد كـه مانند مبادله كن بین آبزوربر و ژنراتور در چرخه دو اثره موجب افزایش بازده چرخه می شـوند.
گرمای ورودی از طریق ژنراتور ( بالایی ) به چرخه دو اثره در مقایسه با چرخه یك اثره در دمـای بسیار بالاتری صورت می گیرد و این موجب افزایش ضریب عملكرد چرخه دو اثره تا حدود ١/٢ می شود یعنی ١/٢برابر گرمای ورودی به ژنراتور ( بوسیله بخار یا آب داغ یا شعله مـستقیم ) در اواپراتور بار سرمایی تولید می شود. اگرچه چرخه دو اثره گرما را درد دمای بالاتری دریافت میكند اما آنرا تقریبا در همان دمای چرخه یك اثره به محیط می دهد و سرمایش نیز در اواپراتور در دمایی مشابه انجام می شود. با توجه به اینكه دما های كاری اواپراتور، كندانسور و ژنراتـور در چیلر جذبی دو اثره به ترتیب ٣٠ ، ١٠ و ١٥٠درجه سانتی گراد می باشد، ضریب عملكرد چیلـر جذبی در حالت كاملا برگشت پذیر می شود:

چيلرهای جذبی دو اثره

از طرفی اثرات بازگشت ناپذیری موجب می شود كه مقدار ضریب عملكرد واقعی بسیار كمتر از مقدار فوق یعنی بین ١ تا ١/٣ باشد.
با بررسی شكل چرخه دو اثره سه سطح فشار در چرخه چیلر جـذبی دو اثـر دیـده مـی شـود: ژنراتور و كندانسور مدار بالا بیشترین فشار (٥٤٠ میلی بار ) ، ژنراتور و كندانسور مدار پایین فشار متوسط ( ٥٠ میلی بار ) و آبزوربر و اواپراتور چرخه در كمترین فشار ( ٧ میلی بار ) عمل می كنند.
با توجه به اینكه چرخه های دو اثره در دو مرحله عمل می كنند، به آنها چرخه های دو مرحله ای نیز گفته می شود. عنوان مرحله ای، اشاره به این نكته دارد كه چرخه دو اثره تشكیل شـده در دو مرحله عمل می كند و عنوان دو اثر اشاره به بالاتر بودن ضریب عملكرد چیلر نـسبت بـه چرخه یك اثره دارد.
با توجه به پیچیدگی چرخه چیلرهای جذبی دو اثره هزینه های اولیـه تهیـه و اسـتفاده از ایـن چیلرها بیش از هزینه های اولیه یك اثره می باشد. اما از آنجا كه ایـن چیلرهـا بـازده بیـشتری نسبت به چیلرهای یك اثره دارد هزینه های اضافی بویژه در مكانهایی كه سوخت گـران اسـت، در دراز مدت جبران می شود.

 

چیلرهای جذبی سه اثره


موفقیت چرخه های دو اثره در بالا بردن ضریب عملكرد چیلرهـای جـذبی موجـب شـده است كه طراحان سیستمهای جذبی سه اثره را مورد توجه قرار دهند. برای بـالا بـردن ضـریب عملكرد لازم است امكان پذیرش گرمای ورودی در دمای بالاتر فراهم شود. عملبكرد چیلرهـای جذبی در دماهای بالاتر عـلاوه بـر مـشكل كریـستالیراسیون محلـول لیتیـوم برومایـد، قـدرت خورندگی آنرا نیز افزایش میدهد. اگرچه در چیلرهای جذبی یك اثره و دو اثره برای جلـوگیری از اثر خورندگی لیتیوم بروماید برای مجراهای عبـور آن در ژنراتـور و آبزوریـر از لولـه هـایی از جنس یا پوشش آلیاژهای مس و نیكل استفاده می شود، اما كار در دماهای خیلـی بـالا اثـرات خوردگی قطعات را قابل توجه می كند. همچنین دماهای بالا موجب ناپایدار شدن مكمل هـای اضافه شده به محلول لیتیوم بوماید – آب می شود .رفع هر یك از مشكلات بیان شده در بالا نیاز به مطالعه و بررسی بیشتر دارد.
چرخه سه اثره لیتیوم بروماید – آب دارای چهار سطح فـشار بـرای انجـام فراینـدها مـی باشـد. گرمای ورودی به ژنراتور بالا با Qg3 گرمای ورودی به اواپراتور با Qe گرمای خروجی از آبروربر با Qa و گرمای خروجی از كندانسور با Qc1 نشان داده شده است. چرخه سـه اثـره دارای سـه مدار می باشد. دو تبادل گرمایی داخلی ، یكی از كندانسور مدار بالا به ژنراتـور مـدار وسـط و از كندانسور مدار وسط به ژنراتور مدار پایین صورت می پذیرد. بنابراین تبخیر مبرد در چرخـه در سه ژنراتور انجام می شود و بدین جهت آن را چرخه سه اثره می نامند.
دمای گرمای ورودی به ژنراتور بالایی می تواند حدود ١٨٠درجه سانتیگراد باشد. بالاترین فشار در چرخه های سه اثره بیش از یك آتمسفر است.
در جدول ( ٢-١ ) سه چرخه یك اثره، دواثره، و سه اثره از نظر ضریب عملكـرد و مـصرف انـرژی مقایسه شده اند.

چيلرهای جذبی دو اثره

مقادیر نشان داده شده در جدول مشخص می كند كه تفاوت بین چرخه هـای یـك اثـره و دو اثره بسیار بیشتر از اختلاف بین چرخه های دو اثره و سه اثره است. بـا در نظـر گـرفتن اثـرات شدید خوردگی و ناپایداری مكمل ها در دماهای بالا چرخه سه اثره، نتایج چرخه سه اثره دلگرم كننده نمی باشد. با توجه به اینكه از نظر تئوری می تواند مانند چرخه های دو اثره چرخه های سه اثره مختلفی نیز داشت، این احتمال وجود دارد كه بتوان چرخه سه اثره مناسب تری ارائـه داد.

 

چیلر ـ هیتر شعله مستقیم


یکی دیگر از روشهای افزایش راندمان استفاده از تکنولوژی شـعله مـستقیم اسـت. چیلـر هـای دو اثره اکثرا با شعله مستقیم طراحی می شوند. بـا توجـه بـه گـسترش شـبكه گـاز شـهری در ایران،این چیلر – هیتر ها میتوانند گزینه خوبیبرای سرمایش و گرمایش ساختمان باشند.

 

مزایای چیلر ـ هیترهای شعله مستقیم


١ – از آنجا كه در چیلر ـ هیترهای شعله مستقیم وظیفه تولید آب سرد جهـت سـرمایش، آب گرم جهت گرمایش و آب گرم مصرفی جهت وسایل بهداشتی بر عهدi چیلر ـ هیتر اسـت. در نتیجه سه دستگاه چیلر ، بویلر ، و منابع آبگرم به یك دستگاه تبدیل شده و سطح مورد نیاز در موتورخانه تقریبا به نصف سطح موتور خانه های متعارف تقلیل مییابد.
٢ – چــون سیستم چیلر جــــذبی در این دستگاه از نـوع دو مـــرحله ای ( Double effect ) میباشد، میزان مصرف انرژی حرارتی مصرفی در تابستان سی درصد نسبت به چیلرهای جذبی یك مرحله ای  ( Single effect ) كمتر خواهد بود كه این چیلر هیترها را مقـرون بـه صـرفه تـر مینماید.
٣ – به علت اینكه در لوله های اواپراتور در زمـستان آب گـرم مـورد نیـاز بـرای گرمـایش و در تابستان آب سرد مورد نیاز برای سرمایش تولید میگرد، لذا مدار آب چیلر و آب گرم یكـسان بوده و در فصول مختلف سال بدون باز یا بسته كردن شیر و یـا آمـاده كـردن مـسیر لولـه هـا مستقیما قابل بهره برداری است و الزامـی بـه تغییـر دادن ایـن مـدارها در تابـستان و یـا در زمستان نبوده و بهرهبرداری ساده تر میگردد.
٤ – طول مسیر لوله كشی با توجه به جمع و جور شـدن دسـتگاه چیلـر ـ هیتـر كـاهش قابـل ملاحظه یافته و همچنین تعداد شیر آلات نیز تقلیل مییابد. این امر سبب صـرفه جـویی قابـل توجهی در میزان لوله كشی و تعداد شیرآلات شده در نتیجه استفاده از این چیلر ـ هیترهـا را مقرون به صرفه تر میسازد.
٥ – در حالتی كه چیلر و بویلر به صورت جداگانه میباشند هر یك از این دستگاهها دارای یك تابلوی فرمان بوده و جمعا دو عدد تابلوی فرمان نصب میگردند ، اما در حالـت چیلـر ـ هیتـر فقط یك تابلوی فرمان كفایت مـیكنـد؛ در نتیجبـه هـم در تعـداد تابلوهـا و هـم در میـزان كابلكشی از تابلو برق اصلی تا تابلوی فرمان صرفه جـویی شـده و هزینـه تعمیـر و نگهـداری كاهش مییابد.
٦ – به علت اینكه آب مقطر خالص در فرایند چیلر ـ هیتر مورد استفاده قرار میگیـرد ، امكـان رسوبگذاری در داخل لولههای بویلر كه در محلهایی كه سختی آب بالاست، حذف شده و در نتیجه دوام دستگاه نسبت به حالت بویلرهای متعارف زیادتر میگردد. همچنین عمـل Blow down بویلر نیز حذف شده و ظرفیت سختی گیر نیز كاهش مییابد.
٧ – ظرفیت برج خنككن حدود ٣٠ درصد نسبت به حالت چیلرهـای جـذبی یـك مرحلـهای كاهش مییابد و به همین نسبت ظرفیت پمپهای برج خنككن و میزان برق مصرفی در آنهـا نیز كاهش مییابد كه این هزینه بهرهبرداری را میكاهد.
لازم به ذكر است كه مزایای چیلر های جذبی از قبیل سروصـدای كـم، حفـظ محـیط زیـست كماكان به قوت خود باقی است.

 

سیكل كاری در حالت سرمایش ( با تـأمین آب گـرم مـصرفی بهداشتی )


محلول رقیق لیتیوم بروماید توسط پمپ محلول بعد از گذشتن از مبدلهای حرارتی وارد ژنراتور درجه حرارت بالا میشود و توسط حرارت ناشی از احتراق در داخـل كـوره و لولـه هـای خروجی دود كه حداكثر تا ١٤٠٠درجه سانتیگراد نیز میرسد به جوش میآید و بخشی از آب خود را به صورت بخار از دست میدهد. بخار حاصله بعد از عبور از جدا كنندهها وارد لوله هـای ژنراتور فشار ضعیف میگردد و با از دست دادن گرما و به جوش آوردن محلول رقیق در ژنراتور دمای پائین، كندانس شده و از ژنراتور خارج میشود و وارد محفظه كندانسور میگردد، كه بعد از سرد شدن و كندانسه شدن با آب كندانس حاصل از ژنراتور فشار ضعیف مجموعا بـه عنـوان مبرد از سینی كندانسور وارد اواپراتور واقـع در محفظـه مخـزن فـشار ضـعیف (٦mmHgAbs ) میشود.
در اوپراتور، مبرد ( آب مقطر ) توسط پمپ و نازلها بر روی لوله های فیندار مـسی كـه در داخل آن آب سیستم سرمایشی ( چیلد واتر ) جریان دارد پاشیده میشود، كـه بـه علـت پـایین بودن فشار در اواپراتور از حالت مایع به بخار تغییر فاز خواهد داد و در این پروسه گرمای تبخیر مورد نیاز را از سیال داخل لوله های اواپراتور دریافت میشود كه نهایتا سبب كاهش دمای آب چیلد به ٧ درجه سانتیگراد میشود.
از سوی دیگر محلول غلیط تولیدی در ژنراتور دمای بالا بعد از گذشتن از مبـدل درجـه حرارت بالا با محلول غلیظ خروجی از ژنراتور دمای پـائین مخلـوط شـده و بعـد از گذشـتن از مبدل درجه حرارت پائین وارد ابزربر میگردد و بخار حاصل از تبخیر مبرد در اواپراتور را جـذب میكند. محلول رقیق حاصله مجددا از طریق پمپ محلول و مبدلهای یاد شده به ژنراتورن درجه حرارت پائین و درجه حرارت بالا باز میگرد و سیكل كار به شرح فوق تكرار میگردد.

چيلرهای جذبی دو اثره

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Buttonتماس - بخش فروش