فهرست مطالب
تجهیزات سردخانه صنعتی
ما در بخش سعی کرده ایم به صورت عمومی ماشین آلات و تجهیزاتی که برای ساخت یک سردخانه مورد استفاده قرار می گیرند را معرفی نماییم. کمپرسور، کندانسور و اواپراتور جزو اصلی دستگاه های سردخانه می باشند. البته سردخانه ها دارای اجزای دیگری مانند تابلو برق، شیر آلات و کنترل آلات، تجهیزات حفاظتی و غیره نیز می باشند. در این بخش صرفاً به معرفی تجهیزات اصلی سردخانه که مهمترین تأثیرات را در قیمت، کیفیت، بازدهی و عمر مفید یک سردخانه دارند، بسنده کرده ایم.
تجهیزات سردخانه صنعتی از نظر ساختار، همانند چیلر است و بسیاری از اجزایی که در ساخت آن مورد استفاده قرار می گیرند، همان اجزایی هستند که در ساخت چیلر هم مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه به بررسی این قطعات و توضیح درباره عملکرد آنها پرداخته شده است.
سردخانه صنعتی چیست؟ به عنوان سردخانههایی شناخته میشوند که برای حفظ و نگهداری محصولات حساس به دما در مقیاس و ظرفیت بزرگ طراحی و احداث میشوند. سردخانه صنعتی دارای محیطی کنترل شده هستند که دما و رطوبت دقیق آنها تنظیم میشود تا شرایط ایدهآل برای حفظ محصولات و جلوگیری از فاسد شدن آن ها فراهم آورند.
بر خلاف سردخانه های معمولی که معمولاً با ابعاد کوچکتر و یا برای نیازهای خاصی طراحی می شوند، سردخانههای صنعتی برای نگهداری مقادیر قابل توجهی از کالاها (بیش از ۲۰۰۰ تن) ساخته می شوند.
کمپرسور سردخانه چیست؟
کمپرسور یک وسیله مکانیکی است که در صنایع مختلف، کاربردهای فراوانی دارد. کاری که کمپرسور صنعتی انجام میدهد، ایجاد نیروی مکش لازم جهت کشیدن گاز مبرد از اواپراتور، متراکمکردن آن و فرستادن آن به کندانسور است که در داخل کندانسور این گاز تبدیل به مایع میشود.
کمپرسور سردخانه دارای طیف گسترده ای می باشد و بر اساس عملکرد (پیچی یا رفت و برگشتی) ، نوع مبرد (آمونیاک یا فریون)، ساختمان (هرمتیک، سمی هرمتیک و باز)، مراحل تراکم (تک مرحله یا دو مرحله ای) دسته بندی می شود. کمپرسور سردخانه در واقع قلب سیکل برودتی و تجهیزات سردخانه می باشد و بر اساس نوع نیاز و بودجه، طراحی و انتخاب می شود. از معتبرترین برند های موجود می توان به کمپرسور های گراسو Grasso، سابرو Sabroe، مایکوم Mycom، دانفوس Danfoss، کوپلند Copeland، بیتزر Bitzer، رفکامپ Refcomp و بک Bock اشاره کرد.
- کمپرسور سردخانه
کندانسور سردخانه
کندانسور برای تبدیل مبرد مورد استفاده در سیکل تبرید از حالت گاز به مایع مورد استفاده قرار میگیرد. گاز گرم و پرفشار خروجی از کمپرسور، پس از ورود به لولههای کندانسور، گرمای خود را از دست میدهد و در آخر به حالت مایع درمیآید.
اواپراتور سردخانه
اواپراتور به عنوان یک مبدل حرارتی یکی از تجهیزات سردخانه صنعتی می باشد که در داخل سردخانه نصب می گردد. وظیفه اواپراتور کاهش دمای سالن سردخانه با ایجاد گردش هوای سردخانه و عبور آن از کویل اواپراتور می باشد. اواپراتور نیز مانند سایر تجهیزات سردخانه بر اساس دمای کارکرد سردخانه، نوع محصول، نوع مبرد، نوع دیفراست و ظرفیت سردخانه طراحی و ساخته می شود.
گاز مبرد سردخانه یا فریون چیست؟
مبرد، مادهای در حالت مایع یا گاز است که برای کاهش دمای یک بخش معین، در سیکل تبرید مورد استفاده قرار میگیرد. این ماده در موارد زیادی کاربرد دارد که از جمله آنها میتوان به استفاده از آن در یخچالهای خانگی و کولر خودرو اشاره کرد. به طور کلی میتوان گفت که ماده مبرد در تجهیزاتی که از سیکل تبرید تراکمی استفاده میکنند، وجود دارد و به همین علت، در تهویه مطبوع و سیستمهای برودتی مورد استفاده میشود.
مبردها به دلیل ویژگیهای خاص خود، به سادگی تغییر فاز میدهند و از حالت گاز به مایع و همچنین در حالت برعکس آن، از مایع به گاز تبدیل میشوند و به دلیل همین ویژگی، کاربرد بسیار زیادی در سیستمهای تهویه مطبوع دارند و در سیکل کاری دستگاههای مختلفی مانند چیلرهای تراکمی، داکت اسپلیت، یخچالهای خانگی از مورد استفاده قرار میگیرند.
با وجود این نقش مهم و مفید مبردها، طبق مطالعات و بررسیهای انجام شده، این مواد باعث صدمه رسیدن به محیط زیست و تخریب لایه ازون میشوند که خود این موضوع، از عوامل اصلی گرمایش جهانی است. البته تلاشهایی برای جایگزینی مبردهای مصنوعی با طبیعی انجام شده است تا مشکلات ناشی از استفاده از مبردها به حداقل مقدار ممکن برسند. به طور کلی میتوان مبردها را به دو دسته تقسیمبندی کرد:
وظایف اصلی گاز مبرد سردخانه چيست؟
برخی از مهمترین وظایف گاز مبرد سردخانه بدین شرح است:
گاز مبرد باید بتواند در هنگام کار کردم سیستم در دمای مجاز، حرارت محیط را به خوبی جذب و از محیط خارج کند. بازه زمانی کارایی این ماده باید بالا و بسیار پایدار بوده و همچنین به علت احتمال ایجاد نشتی در سیستمهای سرمایشی، مبرد نباید سمی و قابل اشتعال باشد.
مهمترین ویژگیهای گاز مبرد کدامند؟
- گاز مبرد سردخانه نباید به هیچ عنوان سمی و خطرناک باشد.
- قابل اشتعال نباشد تا در زمان وقوع نشتی منجر به انفجار نشود.
- موجب اکسایش سیستم نشود
- چنانچه در سیستم نشتی رخ داد، بتوان محل آن را سریع تشخیص داد و شناسایی کرد.
- باید بتوان قطعاتی که با مبرد در تماس هستند را روغن کاری کرد.
- حرارت نهان گاز باید متعادل باشد، به این ترتیب که در یک بازه زمانی مشخص، مقدار معینو مناسبی از ماده مبرد تبخیر شود.
- اختلاف فشار بین دو حالت گاز و مایع این ماده نباید زیاد باشد.
- این ماده نباید به قطعات سیستم آسیب بزند و موجب خوردگی آنها شود.
- گاز مبرد نباید واکنش شیمیایی نامطلوبی با روغن سیستم بدهد.
- ترکیبات شیمیایی ماده مبرد باید به گونهای باشد که در صورت نشتی، به مواد موجود در سردخانه آسیب نرساند و آنها را آلوده نکند.
- این گاز نباید موجب فرسایش موتور سیستم شود.
- ماده مبرد سردخانه نباید رسانا و هادی جریان الکتریسیته باشد.
گازهای مبرد سمی
به جز هوایی که در اطراف ما وجود دارد و به کمک آن نفس میکشیم، بسیاری از گازها سمی هستند و چنانچه غلظت آنها از حد مجاز بیشتر باشد، میتواند حتی موجب خفگی و مرگ بشوند. میزان سمی بودن یک گاز به غلظت آن و مدت زمانی که در فضا وجود دارد بستگی دارد. براساس آزمایشهای صورت گرفته، میزان سمی بودن مبردها در یک طیف 6 درجهای مشخص شده است.
گازهای گروه اول را خطرناک ترین گازها میدانند که حتی وجود غلظت کمی از آنها در هوا میتواند خطر مرگ به دنبال داشته باشد. از آن طرف، گازهای گروه 6 از لحاظ سمی بودن، خطر بسیار کمی دارند و اساسا به گازهای بیخطر یا غیرسمی شناخته میشوند.
علاوه بر این، لازم به ذکر است که برخی از گازها در شرایط خاص تغییر ماهیت میدهند و سمی میشوند؛ مثلا مبردهای فلوئور کربنی چنانچه دما بالا برود و اکسیژن در محیط سیستم وجود داشته باشد، تجزیه شده و به یک ماده سمی بسیار خطرناک تبدیل میشوند که استنشاق آن در غلظت پایین نیز خطرناک است.
مبردهای مصنوعی
مبردهای مصنوعی به سه دسته تقسیم میشوند:
- هیدروفلوئوروکربنها (HFC) که مبرد R134a معروفترین و رایجترین مبرد در این دسته است.
- هیدروکلروفلوئوروکربن (HCFC) که شامل R22 ، R123 ، R124 و R142b هستند.
- کلروفلوئورکربنها (CFC) که مبردهای R11 ، R12 و R115 از مبردهای این دسته هستند.
مبردهای طبیعی
این مبردها، جایگزین مبردهای مصنوعی هستند؛ زیرا به لایه ازون آسیب نمیرسانند و تولید گرمایش جهانی بسیار کمتری دارند. به عنوان برخی از مبردهای طبیعی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- دیاکسیدکربن
- آمونیاک
- اواپراتور
از این وسیله جهت خنک کردن درون سردخانه استفاده میشود و عملکرد آن به این صورت است که مبرد خنک شده به وسیله کندانسور را از طریق فنهای دمنده موجود بر روی خود، به درون محیط سردخانه وارد میکند.
لوله های رابط
لولهها وظیفه انتقال گاز یا همان بخار سرد را به بخشهای مختلف سردخانه صنعتی بر عهده دارند.
جداکننده روغن
روغن موجود در کمپرسور به منظور حرکت روان قطعات کمپرسور و هوابندی آن کاربرد دارد؛ ولی وجود این روغن در بقیه بخشهای سیکل تبرید لزومی ندارد و باید آن را جمعآوری کرد و به کمپرسور برگرداند.
به دلیل اینکه تبادل حرارت در کندانسور و اواپراتور انجام میشود، اگر سطوح لولهها در آنها به وسیله روغن پوشیده شود، لایه روغن مثل عایق حرارتی عمل کرده و باعث اختلال در انتقال حرارت با محیط میشود. همچنین وجود روغن در شیر انبساط سبب انسداد آن و مانع از ردشدن مبرد خواهد شد. وظیفه جداکننده روغن یا همان اویل سپراتور جمعآوری این روغن است. البته حتی با بودن جداکننده روغن، همواره مقداری روغن درون سیکل تبرید وجود دارد که این مقدار کم، مشکل خاصی را به وجود نخواهد آورد.
دریافت کننده یا رسیورسطح مبرد مایع شده سردخانه
وظیفه اصلی دریافت کننده یا همان رسیور، از بین بردن نوسانات موجود در سطح مبرد مایعشده میباشد. در سیستمی که دریافتکننده وجود ندارد، همیشه باید شارژ گاز مبرد داخل سیستم به مقدار مناسب باشد؛ یعنی نه کم باشد و نه زیاد باشد. ولی وقتی دریافت کننده وجود داشته باشد، دیگر حساسیت قبلی برای دقیق بودن مقدار وجود ندارد و شارژ اضافهتر مبرد اشکالی ایجاد نمیکند و به صورت مایع در داخل دریافتکننده ذخیره خواهد شد.
فیلتر خشککننده
فیلتر خشککننده یا همان فیلتر درایر، برای جلوگیری از ورود رطوبت اضافی مبرد به داخل سیکل تبرید مورد استفاده قرار میگیرد. وجود رطوبت باعث آسیب دیدن و خرابی قطعات اصلی موجود درون سیستم از جمله کمپرسور میشود. به طور کلی فیلتر خشککننده، هر چیز اضافی مانند غبار و ذرات و رطوبت را از سیکل گردش مبرد حذف و جدا میکند.
شیر انبساط
شیر انبساط یا همان اکسپنشن ولو، یکی از اجزای سیکل تبرید است که هدف از استفاده از آن، کاهش سریع فشار مبرد میباشد. این کار به مبرد فرصت میدهد که قبل از ورود به اواپراتور به سرعت سرد شود.
