چیلر صنعتی

یکی از وسیله های رایج در صنعت تهویه مطبوع، چیلر می باشد. چیلر ها به دو دسته تراکمی و جذبی تقسیم می شوند. چیلر در لغت به معنای آب سرد کن می باشد. در صنعت نیز دستگاه های بسیاری از چیلر جهت پروسه صنعتی خود استفاده می‌کنند که به نام چیلر صنعتی شناخته می شوند. چیلر صنعتی به عنوان تجهیزاتی ایده ال و مقرون به صرفه برای تأمین آب خنک در صنایع به شمار می رود. یک فرآیند تبادل حرارتی میان دو سیال موجب می شود حجم مشخصی از آب خنک در اختیار مصرف کننده قرار گیرد. قیمت چیلر صنعتی با توجه به برند سازنده، قیمت مواد اولیه و نوع چیلر، تعیین می گردد. در این مقاله به بررسی چیلر صنعتی و انواع آن می پردازیم.

چیلر صنعتی چیست ؟

چیلرها از جمله دستگاه های تبریدی هستند که به منظور تولید سرما و خنک سازی مورد استفاده قرار می گیرند. طراحی های صورت گرفته برای چیلرها در دو نوع تراکمی و یا جذبی است. مهم ترین تفاوتی که چیلرهای صنعتی با چیلرهای خانگی و مینی چیلر ها دارند این است که به صورت مستمر از آن ها برای سرمایش استفاده می شود.

این سرمایش می تواند به منظور خنک سازی محیط های صنعتی باشد و یا اینکه دلیل استفاده از چیلر خنک سازی یک یا چند دستگاه صنعتی خاص باشد؛ برای مثال برای خنک سازی پلیمرهای تولیدی طی فرایندهای تزریق و شکل دهی می توان از چیلر ها استفاده کرد. یا مثلاً در صنایع چاپ جهت خنک سازی غلطک های چاپ از چیلر بهره برده می شود.

چیلرهای صنعتی نیز در دو نوع تراکمی و جذبی قابل تولید هستند. اگرچه در بیشتر مواقع از چیلرهای تراکمی آب خنک استفاده می شود. استفاده از چیلرهای جذبی صنعتی وقتی مقرون به صرف است که در فرایندهای صنعتی یک گرمای هدر رفته وجود داشته باشد و قصد استفاده از آن را داشته باشیم. در این صورت می توان به شکلی این گرما را وارد سیکل تبریدی چیلر های جذبی کرد و از آن در فرایند خنک سازی محیط و یا دستگاه های صنعتی سود برد.

مشخصات چیلر صنعتی

مهم ترین مشخصۀ چیلرهای صنعتی این است که در تمام مدت باید عمل سرمایش را انجام دهند. این کار به این خاطر است که ماشین آلات صنعتی به صورت مستمر در حال کار کردن هستند و در طول فرایندهای صنعتی نیاز به کنترل دمای این ماشین آلات و یا تولیدات صنعتی وجود دارد. توان تبریدی چیلرهای صنعتی اغلب بین یک تا هزار تن تبرید در نوسان است. اگرچه برای برخی از کاربردهای صنعتی می توان چیلرها را با ظرفیت سرمایشی بالاتری نیز تولید کرد.

انواع چیلر صنعتی

چیلرهای صنعتی از نظر سیکل کاری به دو دسته چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسیم می شوند. چیلر تراکمی صنعتی از نظر نوع کندانسور به دو نوع آب خنک (که به آن چیلر تراکمی آب خنک یا آبی گفته می شود) و هوا خنک (که به آن چیلر تراکمی هوا خنک یا هوایی گفته می شود) طبقه بندی می شود که هر کدام نیز از نظر نوع کمپرسور چهار نوع زیر تقسیم بندی می شوند :

1. چیلر رفت و برگشتی یا ضربه ای
2. چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز
3. چیلر اسکرو یا مارپیچی
4. چیلر اسکرال یا حلزونی

این چهار مدل از نوع مکانیکی یا تراکمی هستند که کمپرسور آنها توسط الکتروموتور ، توربین بخار یا گاز و یا حتی موتور احتراق داخلی (چیلر گازی ) به چرخش در می آید. نوع جذبی به صورت مکانیکی عمل نکرده و در واقع با یک منبع حرارتی مانند بخار یا کوره کار می کند که معمولا بهتر است فقط زمانی از جذبی استفاده شود که یک منبع حرارت بدون کاربرد و در حال تلف شدن در جایی وجود داشته باشد و با سیکل جذبی ، آن منبع حرارتی در حال اتلاف را به خنک سازی سیال آب تبدیل کنیم. در غیر این صورت و در سایر کاربری ها استفاده از چیلر جذبی به صرفه نبوده و راندمان آن از چهار نوع دیگر (تراکمی) بسیار کمتر است.

کاربرد

صنعت تزریق پلاستیک

جهت خنک کاری قالب ها از چیلر صنعتی استفاده می گردد.

صنایع پزشکی و دستگاه های MRI

در این ماشین ها از اشعه X و شتاب دهنده های خطی استفاده می شود که باعث تولید حرارت می گردد، که جهت دفع آن باید از چیلر استفاده کرد.

چیلر دستگاه لیزر

به دلیل برشکاری فلزات، حرارت بسیار زیادی تولید می گردد که ملزم به استفاده از چیلر می‌باشند.

صنایع چاپ

به دلیل چرخش و اصطکاک غلطتک ها، باعث تولید حرارت می گردد.

ساختار چیلر صنعتی

ساختمان و قسمت های تشکیل دهنده این وسیله به شرح زیر است :

اوپراتور

این قسمت از چیلر نیز ساخته شده از لوله و پوسته می‌باشد که وظیفه انتقال مبرد را دارد. در اطرف این لوله‌ها آب برای خنک شدن وجود دارد که مبرد می‌تواند گرمای آب را گرفته آن آب را تا دمای زیر صفر هم خنک کند. در مرحله بعدی آب خنک شده به وسیله پمپ به فن کویل، رادیاتور، شوفاژ، دستگاه‌های صنعتی و … انتقال داده می‌شود که پس از انتقال آب سرد به آن‌ها باعث خنک سازی محیط خواهد شد.

کندانسور

کندانسور به قسمتی از چیلر گفته می‌شود که وظیفه آن خنک سازی مبرد می‌باشد.کندانسورها به دو دسته متفاوت کندانسور هوا خنک و کندانسور آب خنک تقسیم می‌شوند. کندانسور هوا خنک اینگونه عمل می‌کند که هوای خنک را که به وسیله لوله‌های مبرد خنک شده است به کمک فن به محیط انتقال می‌دهد و در این نوع کندانسور، آب هیچ نقشی ندارد و همین امر باعث می‌شود که دیگر نیازی به برج خنک ساز نداشته باشد. در کندانسور آب خنک نیز مبرد درون لوله و پوسته قرار می‌گیرد و آب خنک در اطراف آن عبور می‌کند. آب خنک گرمای مبرد را گرفته و مبرد را خنک می‌کند و زمانی که این آب گرم می‌شود به برج خنک کننده انتقال داده شده و خنک می‌شود.

کمپرسور

اصلی ترین بخش چیلر، کمپرسور می‌باشد به صورت کلی اصلی ترین جزء سیستم‌های سرمایشی کمپرسور می‌باشد چرا که وظیفه آن فشرده سازی گاز مبرد است. گاز مبرد پس از اینکه به واسطه کمپرسور فشرده سازی می‌شود به وسیله لوله‌های انتقال به کندانسور انتقال داده می‌شود. کمپرسور هم مانند کندانسورها انواع مختلفی دارند از جمله کمپرسورهای اسکرال (حلزونی)، کمپرسور روتاری (دوار)، کمپرسور گریز از مرکز، کمپرسور اسکرو (پیچشی)، کمپرسور پیستونی می‌باشند.

شیر انبساط

شیر انبساط وظیفه تبدیل مبرد مایع به گاز را دارد. شیر انبساط توانایی این را دارد که حدودا 25 درصد از مبرد مایع را به گاز تبدیل کند و ما بقی آن باید به اپراتور جهت خنک سازی انتقال داده شود.

چیلر صنعتی 2 و 4 مداره

منظور از ضریب اطمینان بالا و طراحی به صورت چند مرحله ای این است که چیلر صنعتی باید به گونه ای طراحی و ساخته شود که کمپرسورها و مدارهای کاری آن مرحله به مرحله (برای مثال 25 درصد به 25 درصد) و به صورت نوبتی وارد مدار کاری شده تا ضمن افزایش طول عمر سیستم ، متناسب با نیاز ، انرژی مصرف شود. برای مثال اگر یک دستگاه یا فرآیند صنعتی به 80 تن تبرید برودت نیاز داشته باشد بهتر است که در دستگاه چیلر صنعتی مورد نظر از 2 کمپرسور 40 تن تبرید (2 مداره) و یا 4 کمپرسور 20 تن تبرید (4 مداره) استفاده شود. بدین ترتیب اگر حتی یکی از کمپرسورها به هر دلیلی از کار بیافتد ، مابقی کمپرسورها تحت تاثیر کمپرسور معیوب قرار نگرفته و سیستم با 50 یا 75 درصد توان کل به کار خود ادامه می دهد و فرآیند صنعتی مورد نظر متوقف نمی گردد.

انتخاب چیلر صنعتی

پارامترهای مهم در انتخاب چیلر صنعتی مناسب عبارتند از:

• هزینه کلی چرخه عمر
• منبع نیرو
• ظرفیت سرمایشی چیلر
• ظرفیت اواپراتور، مواد اواپراتور، نوع اواپراتور
• نوع فن
• سطح نویز
• جنس لوله‌کشی داخلی
• ظرفیت کندانسور
• دمای محیط
• تعداد کمپرسورها، نوع کمپرسور و ضریب عملکرد

لینک های مرتبط :

چیلر رفت و برگشتی

برج خنک کننده جریان طبیعی