بلانچینگ در سردخانه و افزایش طول عمر میوه
بلانچینگ Blanching از جمله روشهایی است که در فرآیند انج...
مطالعه بیشتراواپراتور چیست؟
اواپراتور Evaporator مهم‌ترین بخش در هر واحد کندانسینگ یونیت است. اواپراتور همان بخش در کندانسینگ یونیت است که وظیفه‌ی جذب گرما و حرارت را در داخل سردخانه بر عهده دارد.
اواپراتور هوایی از کویل‌های پره‌دار و فن تشکیل شده است و وظیفه‌ی سرد کردن هوای سردخانه را برعهده دارد. اواپراتور آب خنک از نوع پوسته‌ای-لوله‌ای یا صفحه‌ی جوشی است.
برای کاربری‌های سردخانه‌های صنعتی، دو کارکرد اصلی برای اواپراتور در هر کندانسینگ یونیت در نظر گرفته می‌شود:
- خنک کردن مایعات
- سرد کردن هوا
کویل‌های هوایی پره‌دار یا اواپراتورهای فن‌کویلی
اواپراتورهای هواخنک به کویل‌های هواخنک پره‌دار، مجهزاند. در این اواپراتورها، فن‌ها باعث انتقال هوا روی لوله‌های پره‌دار مبرد می‌شود. مبرد نیز با عبور از داخل لوله‌ها، هوای لوله‌های پره‌دار را سرد می‌کند. لوله‌های اواپراتور معمولا از فولاد کربن‌دار، مس، آلومینیوم و فولاد استنلس استیل ساخته می‌شوند.
البته در سردخانه‌های آمونیاکی نمی‌توان از لوله‌های مسی استفاده کرد. در هر اواپراتور، پره‌ها باعث افزایش انتقال گرما و بهبود کارآیی سیستم برودتی می‌شوند. در صورت عدم استفاده از پره‌ها در اواپراتور، نیازمند استفاده از کویل‌های زیادتر و در نتیجه تحمل هزینه‌های بیشتری خواهیم بود.
با توجه به توضیحات فوق همواره پیشنهاد می‌شود در طراحی اواپراتور سیستم‌های برودتی از پره برای انتقال حرارت استفاده شود. وقتی از پره‌ها در ساختار اواپراتور صحبت می‌کنیم، منظور صفحه‌ی فلزی پیوسته و سوراخ‌داری است که طوقه‌ای را تشکیل می‌دهد.
فاصله‌ی در نظر گرفته شده میان پره‌ها هنگام تولید اواپراتور متفاوت است، به تعداد پره در هر اینچ لوله، گام پره گفته می‌شود که ممکن است متناسب با شرایط فضا یا اتاق متفاوت باشد. عموما در قسمت‌های دارای برفک بیشتر، فاصله و گام‌های پره بیشتر است تا زمان بیشتری برای چرخه‌های برفک‌زدایی شکل بگیرد.
در دمای بیشتر، کویل اواپراتور کوچک‌تر خواهد شد و فاصله‌ها زیادتر و گام‌ها هم به تبع آن، از هم دورتر خواهند بود. استاندارد ASHRAE 4 پیشنهاد می‌کند تا در دمای کویل 0 درجه سانتیگراد در هر سانتی‌متر از 1 تا 3 پره و برای دماهای دیگر در هر سانتی‌متر از 1 تا 2 پره در تولید کویل اواپراتور استفاده شود.
برای جلوگیری از هدر رفت گرما و انتقال حداکثر میزان گرمای ممکن، اتصال دقیق و صحیح پره‌ها و لوله‌های اواپراتور اهمیت حیاتی دارد. در صورت وجود فاصله‌ی هوایی بین لوله و پره در کویل اواپراتور، انتقال گرما نیز کاهش پیدا خواهد کرد.
چیدمان لوله‌ها در کویل اواپراتور یا به حالت چهارگوش (موازی) و یا به صورت مثلثی (متناوب) است. کویل‌های اواپراتوری که لوله‌های چهارگوش یا موازی دارند، در برابر جریان هوا، کم‌ترین میزان مقاومت را دارند و هوا پیوسته در میان کویل‌های این نوع اواپراتور جریان دارد.
کویل‌های مثلثی یا متناوب، در برابر جریان هوا مقاومت بیشتری دارند، اما در عین حال ظرفیت گرمای آن‌ها نیز نسبتا بیشتر است.
لوله‌های مبرد درست از میان همین سوراخ‌های تعبیه شده در صفحات فلزی عبور می‌کنند، با توجه به آلیاژ و فلزات به کار رفته در ساخت لوله‌ها و پره‌ها و با توجه به نوع مبرد استفاده شده، می‌توان رایج‌ترین ترکیب‌ها در ساخت هر اواپراتور را به صورت زیر دسته‌بندی کرد:
تولید کویل اواپراتور با ترکیب لوله‌ی مسی به همراه پره‌ی آلومینیومی
- مبرد هالوکربن
- مبرد گلیکول/ آب
تولید کویل اواپراتور با ترکیب لوله‌ی فولادی و پره‌ی فولادی گالوانیزه گرم
- مبرد آمونیاک
- مبرد هالوکربن
- مبرد کلرید کلسیم
- مبرد گلیکول/ آب
تولید کویل اواپراتور با ترکیب لوله آلومینیومی و پره آلومینیومی
- مبرد آمونیاک
- مبرد گلیکول/ آب
- مبرد هالوکربن
تولید کویل اواپراتور با ترکیب لوله مسی و پره مسی
- مبرد هالوکربن
- مبرد گلیکول/ آب
تولید کویل اواپراتور با ترکیب لوله فولادی ضد زنگ و پره فولادی ضد زنگ
- مبرد آمونیاک
- مبرد هالوکربن
- مبرد گلیکول/ آب
در تقسیم‌بندی دیگر، کویل‌های هوایی پره‌دار با توجه به روش استفاده از مبرد داخل کویل، انواع زیر را شامل می‌شود:
اواپراتورهای انبساط مستقیم
در اواپراتورهای انبساط مستقیم، مبرد مایع از مجرای شیر انبساط به اواپراتور داخل شده و در حالت بخار از اواپراتور خارج می‌شود. این نوع اواپراتور برای استفاده در دماهای پایین مناسب نیست، زیرا به سطح بیشتری برای گرم کردن مبرد نیاز دارد. به همین دلیل در سیستم‌های متوسط و کوچک برای دماهای کم، متوسط و زیاد از این نوع اواپراتور در کنار مبردهای هالوکربنی استفاده می‌شود.
اواپراتورهای فلادد، غرقابی یا پر از مایع تر
در این نوع اواپراتورها، مبرد بیشتری داخل اواپراتور به گردش در خواهد آمد. بدین ترتیب، تمام سطح داخلی اواپراتور پر از مایع مبرد خواهد بود و انرژی قابل توجهی میان مبرد داخل اواپراتور و جریان هوای روی اواپراتور، جابه‌جا می‌شود. این نوع اواپراتورها با وجود اینکه کارآیی بیشتر و مصرف کمتری در مقایسه با اواپراتورهای انبساط مستقیم دارند، نیازمند استفاده از مبرد بیشتر است و احتمال جمع شدن روغن کمپرسور در این نوع اواپراتور بیشتر است.
اواپراتورهای با مایع اضافی (گردش مجدد مایع)
در این نوع اواپراتورها، به صورت مکانیکی، مبرد مایع را داخل اواپراتور پمپاژ می‌کنند. در این وضعیت، مبرد به صورت مایع و بخار از اواپراتور دستگاه خارج و به مخزن فشار شکن، وارد می‌شود تا در این قسمت، تفکیک مایع از بخار انجام شود.
سپس مایع تفکیک شده و مقداری مایع اضافی نیز به وسیله پمپ، درون اواپراتور به گردش در می‌آید و مایع اضافی جای مایع بخار شده را می‌گیرد.
از آنجا که از اواپراتور فلادد در سیستم‌های تبرید با حداکثر سه اواپراتور استفاده می‌شود، اواپراتورهای با مایع اضافی در سیستم‌های بزرگ‌تر کاربرد پیدا می‌کنند.
اواپراتور صفحه‌ای
اواپراتورهای صفحه‌ای، در مقایسه با انواع دیگر اواپراتورها از سطح وسیع‌تری برخوردارند و داخل یک قاب محافظ نگهدای می‌شوند. اواپراتورهای صفحه‌ای در نقش نوعی مبدل کار می‌کنند و از نظر کارآیی به اواپراتورهای پوسته – لوله بسیار شبیه‌اند.
با این تفاوت که در اواپراتور صفحه‌ای دیگر خبری از پوسته یا لوله نیست و دو سیال بدون تماس با یکدیگر و در فاصله‌ی موجود بین صفحات اواپراتور با یکدیگر، گرما و حرارت را مبادله می‌کنند.
انواع اواپراتور و اواپراتور لوله – پره‌دار
اواپراتور لوله پره‌دار Finned-Tube Evaporator، از جمله کویل‌های انبساط مستقیم (DX) است که هوا را خنک می‌کند، در این نوع اواپراتور، صفحات هندسی شکل، روی لوله‌های حاوی مبرد را می‌پوشانند تا ضمن جلوگیری از لایه لایه شدن هوا، با ایجاد توربولانس در هوای در گردش، سطح تماس هوای عبوری را تا حد امکان بالا ببرد.
در اواپراتور لوله پره‌دار سیال مبرد به طور یکسان در چندین مدار موازی در گردش است و تمام لوله‌ها از طول و قطر یکسانی برخورداراند.
از اواپراتور لوله – پره‌دار، هم به عنوان اواپراتور سردخانه بالای صفری و هم به عنوان اواپراتور سردخانه زیر صفری استفاده می‌شود.
چگونه مبرد را در اواپراتور لوله – پره‌دار کنترل کنیم؟
برای کنترل مقدار مبرد در این نوع اواپراتور، متناسب با فشار و بار محاسبه شده در سیستم، از شیر انبساط کمک گرفته می‌شود. در این حالت، فشار ایجاد شده توسط شیر، وضعیتی را به وجود می‌آورد تا همراه مایع مبرد، مقداری بخار مبرد نیز وارد اواپراتور شود.
مبرد با گرفتن گرما از هوای عبوری در تمام مسیر اواپراتور، سرانجام در انتهای مسیر، به طور کامل به بخار تبدیل می‌شود.
تولید اواپراتور سردخانه به صورت دو تکه و مجزا
اگر در طراحی کویل‌های اواپراتور سردخانه از دو کویل انبساط مستقیم به صورت دو تکه، استفاده شود. هر کدام از کویل‌ها یا اواپراتورهای لوله – پره‌دار به شیر انبساطی مخصوص به خود مجهز خواهند بود و هر دو به یک میزان و موازی با یکدیگر در معرض هوای عبوری قرار می‌گیرند.
در این وضعیت با این که هر کدام از اواپراتورهای لوله – پره‌دار به صورت یکسان در معرض جریان هوا قرار دارند، اما این امکان وجود دارد تا به صورت جداگانه، گردش مبرد در هر کدام از اواپراتورهای صنعتی را به صورت مجزا کنترل کرد.
اگر طراحی دو تکه و مجزای اواپراتور به گونه‌ای باشد که دو کویل به صورت مجزا و در بالا و پایین یکدیگر نصب شده باشند و با تغییر ظرفیت هر کدام از کویل‌های بالا یا پایین، دمای هوای خروجی اواپراتور بر مبنای دبی و دمای هوای موجود در کویل‌ها تغییر کند، در تولید کویل اواپراتور لوله – پره‌دار از آرایش افقی مجزا با جریان موازی استفاده شده است.
تولید اواپراتور سردخانه به صورت در هم تنیده
برای ساخت این نوع اواپراتور، لوله‌های دو کویل مجزا از یکدیگر، با استفاده از دو توزیع‌کننده، اصطلاحا در هم تنیده می‌شوند و لابه‌لای یکدیگر قرار می‌گیرند. در این نوع اواپراتور، با کنترل هر کدام از کویل‌ها، امکان کنترل دمای هوای عبوری هم وجود خواهد داشت.
در فشار پایین و بارهای جزیی، اواپراتور لوله – پره‌دار با آرایش در هم تنیده، به دلیل اینکه سطح کویل در مقایسه با جریان مبرد، بیشتر می‌شود، احتمال یخ‌زدگی کویل اواپراتور به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند. به همین دلیل از این نوع اواپراتور برای کنترل رطوبت در فشار پایین استفاده می‌شود و این نوع کویل‌ها برای نصب در هواسازهای VAV یا هواسازهای با حجم متغیر محبوبیت بالایی دارند.
تولید اواپراتور با آرایش کویل‌ها به صورت ردیفی
کویل‌های این نوع اواپراتور، به صورت دو ردیف مجزا، در یک راستا و در امتداد یکدیگر طراحی می‌شوند. نوع آرایش کویل‌های این نوع اواپراتور به گونه‌ای است که به این نوع کویل‌های اواپراتور، کویل دو تکه‌ی عمودی با جریان سری نیز گفته می‌شود.
شیوه‌ی کار اواپراتور با کویل‌های ردیفی به این صورت است که در زمان فشار کم، تنها کویل دوم کار می‌کند و هر زمان فشار سیستم کامل باشد، از هر دو کویل در مدار استفاده می‌شود.
انواع اواپراتور و اواپراتور پوسته – لوله
اواپراتور پوسته – لوله Shell and Tube Evaporator نوعی تبخیرکننده‌ی انبساط مستقیم (DX) است و برای خنک کردن آب در چیلرهای تراکمی یا اواپراتور سردخانه بالای صفر استفاده می‌شود.
در اواپراتور پوسته -لوله مبرد داخل لوله‌ها به گردش در می‌آید و در همان ناحیه هم تبخیر می‌شود، در این نوع اواپراتور، مبرد، گرمای مورد نیاز برای تبخیر را از آب موجود در قسمت پوسته اواپراتور می‌گیرد. داخل قسمت پوسته‌ی این نوع اواپراتور، صفحات تعبیه شده است که لوله‌های اواپراتور را در خود جای داده‌اند.
هدف از طراحی این صفحات در اواپراتورهای پوسته – لوله منحرف کردن جریان آب به منظور افزایش سطح تماس میان لوله‌های حاوی مبرد و آب است.
چگونه مبرد را در اواپراتور پوسته – لوله کنترل کنیم؟
کنترل جریان مبرد در اواپراتورهای پوسته – لوله نیز با استفاده از شیر انبساط انجام می‌شود، تولید اواپراتور پوسته – لوله بدین صورت است که به ازای هر دسته لوله داخل پوسته‌ی اواپراتور از یک شیر انبساطی به صورت مجزا استفاده می‌شود. عموما در اواپراتورهای پوسته – لوله از 2 دسته لوله به همراه دو شیر انبساط مجزا استفاده می‌شود.
خرید اواپراتور سردخانه و توجه به چند نکته کلیدی
برای خرید انواع اواپراتور و انتخاب ویژگی‌های فنی متناسب با طراحی سردخانه صنعتی، باید به نوع مبرد انتخاب شده، توجه شود.
هنگام خرید اواپراتور باید دو ویژگی فنی را در کاتالوگ شرکت تولیدکننده‌ی اواپراتور بررسی کرد:
- ظرفیت سرمایشی و بار برودتی سردخانه
- اختلاف دمای محیط سردخانه و مبرد در گردش داخل اواپراتور سردخانه
معمولا درجه حرارت مبرد در گردش در اواپراتور سردخانه صنعتی بین 6 تا 12 درجه سانتیگراد، پایین‌تر از درجه حرارت محیط سردخانه، تنظیم می‌شود، به عنوان مثال اگر دمای سردخانه 3- درجه باشد، دمای مبرد در گردش در اواپراتور 9- خواهد بود.
باید توجه داشت هر چه اختلاف دمای محیط سردخانه و مبرد در گردش در لوله‌های اواپراتور کم‌تر باشد، رطوبت سردخانه بیشتر خواهد شد. مثلا اگر اختلاف دمای محیط سردخانه و لوله‌های اواپراتور 6 درجه باشد، میزان رطوبت حدود 90 درصد خواهد بود و اگر این اختلاف دما به 12 درجه برسد، رطوبت در محدوده‌ی 70 تا 75 درصد خواهد بود.
خط تولید اواپراتور سردخانه گروه آسه
گروه آسه در مسیر تبدیل شدن به بزرگ‌ترین واحد تولیدی و صادراتی در زمینه‌ی تجهیزات برودتی و صنعت تبرید در ایران و خاورمیانه، با احداث بیش از 80 هزار متر مربع فضای تولیدی، یکی از مهم‌ترین تولیدکنندگان انواع اواپراتور در ایران و منطقه محسوب می‌شود.
اواپراتورهای تولید شده در کارخانه‌های آسه، ضمن بهره‌گیری از بهترین و مرغوب‌ترین مواد اولیه در فرآیند ساخت، بعد از پشت سر گذاشتن خط تولید نیز، سخت‌گیرانه‌ترین آزمایش‌های کنترل کیفی را پشت سر می‌گذارند تا به دست مشتریان برسند.
برای اطلاع از سبد متنوع محصولات برودتی گروه آسه شامل اواپراتور، کندانسینگ یونیت و درب سردخانه، با واحد فروش گروه تولیدی و بازرگانی آسه تماس بگیرید.
دیدگاه کاربران