چیلر تراکمی اسکرو
کمپرسور
2019-12-10چرخه سردسازی و نحوه محاسبه ضریب عملکرد
2019-12-10
چیلر های اسکرو، زیر مجموعه چیلر های تراکمی می باشند که به علت اینکه قسمتی از کمپرسور آن مارپیچی شکل می باشد، به این اسم نامگذاری شده اند.
امروزه چیلر های اسکرو، در سیستم های تهویه مطبوع جزء دستگاه های نوین به حساب می آیند و همچنین، به علت بازدهی بالا از محبوبیت بالایی در بین مردم برخوردار می باشند. خوب است به این نکته اشاره کنیم که این چیلر ها از سیستم کنترل plc برخوردار می باشند و علاوه بر آن، با انواع مبرد های HF و HCFC نیز سازگار خواهند بود.
در این نوشته، به بررسی چیلر تراکمی اسکرو که در آن از کمپرسور نوع اسکرو استفاده شده است، می پردازیم.
سیکل چیلر تراکمی
در ابتدای کار در چیلرهای تراکمی، گاز مبرد توسط کمپرسور متراکم می‌گردد. سپس، این گاز به کندانسور وارد شده و کندانسور به وسیله آب یا هوای محیط، خنک شده و گاز درون آن به مایع تبدیل می‌گردد. این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله مویین وارد خنک‌کننده (اواپراتور) می‌شود که در فشار کمتری قرار دارد. این کاهش فشار، باعث تبخیر مایع گردیده و در نتیجه، مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط خنک‌کننده، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک‌کننده در ارتباطند می‌گردد. در نهایت، گاز ناشی از تبخیر، به کمپرسور منتقل می‌شود.
انواع چیلر تراکمی
انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کمپرسور
چیلرهای تراکمی بر اساس نوع کمپرسور مورد استفاده جهت فشرده‌سازی مبرد به چهار دسته تقسیم می‌شوند:
- چیلر رفت و برگشتی
- چیلر اسکرو
- چیلر اسکرال
- چیلر سانتریفیوژ
انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور
در چیلر تراکمی آب خنک عمل کندانس تجهیزاتی با عنوان برج خنک کن و در چیلر تراکمی هوا خنک از کندانسور هوایی برای خنک‌سازی ماده مبرد استفاده می‌گردد.
چیلر اسکرو چیست؟
امروزه در صنعت تهویه مطبوع، با پیشرفت تکنولوژی نسل جدیدی از چیلرهای تراکمی که در آن سیال توسط کمپرسور اسکرو متراکم می‌شود، ساخته شده است. در کمپرسور اسکرو، فرآیند تراکم به وسیله‌ی روتور انجام می‌شود. بنابراین، به دلیل آنکه از کمپرسور اسکرو ( کمپرسور مارپیچی ) در سیکل تبرید چیلرها استفاده می‌کند به نام چیلر اسکرو شناخته می‌شود. چیلر تراکمی اسکرو نسبت به سایر چیلرها دارای مزیت‌های بیشتری است. یکی از مهم‌ترین مزایای آن، قرار گرفتن تحت بار تدریجی متناسب با میزان برودت است. این مزیت، یاری شایانی به بهینه‌سازی مصرف برق چیلر اسکرو و کاهش استهلاک دستگاه می‌رساند. البته، در مقایسه با سایر چیلرها از قیمت بالاتری برخوردار می‌باشد. چیلر اسکرو ، معمولاً در ظرفیت‌هایی بین ۲۵ تا ۴۵۰ تن تبرید طراحی و ساخته می‌شود. در صورت نیاز به ظرفیت‌های بالاتر چیلر اسکرو توانایی دارد تا ظرفیت ۸۰۰ تن تبرید نیز ساخته شود.
در کمپرسور اسکرو معمولاً دو محور مارپیچی شکل قرار دارد که در محوری ثابت در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند. چرخش روتورها باعث می‌شود گاز با کاهش حجم مستقیم بین دو روتور، متراکم شود. کمپرسور اسکرو به فرم کمپرسور آب‌بندی‌شده نیمه بسته ( Semi – Hermetically Sealed Compressors ) موجود بوده و می‌تواند با هر دو سیستم استاندارد جهانی IEEE و AIEE در محدوده ولتاژ ۴۰ تا ۱۰۰۰ اسب بخار کار کند. از طرفی، در برخی موارد می‌توان از کمپرسور اسکرو تک مارپیچ نیز استفاده نمود. در کمپرسور تک مارپیچ، حرکت سیال در سرتاسر دو چرخ ستاره‌ای، جهت ایجاد تراکم با تکیه بر چرخش یک محور مارپیچ انجام می‌پذیرد.
عملکرد کمپرسور چیلر اسکرو
کمپرسور چیلر اسکرو از دو شبکه مارپیچی ستاره‌ای (روتور)، برای متراکم کردن سیال مبرد استفاده می‌کند. در یک کمپرسور اسکرو دوار خشک، حفظ هماهنگی دقیق بین روتور های نر و ماده توسط چرخ‌دنده‌های مخصوص مشابه تسمه تایم انجام می‌پذیرد. در یک کمپرسور اسکرو سیلابی، روغن روانکاوی در فضای بین روتورها اتصال برقرار می‌نماید، فضای روغن به وجود آمده، آب‌بندی هیدرولیکی و انتقال انرژی مکانیکی بین هر دو روتور محرک و روتور اصلی را تأمین می‌کند. گاز وارد بخش مکش شده و در سرتاسر شیارها همراه با چرخش مارپیچ‌ها ، به حرکت درمی آیند. شبکه روتورها به گاز در سرتاسر کمپرسور نیرو وارد می‌کند و در نهایت، گاز از بخش انتهایی مارپیچ‌ها خارج می‌شود. به بیانی دیگر، فرآیند فشرده‌سازی سیال مبرد توسط چرخش دو روتور دوار انجام می‌شود. در کمپرسور چیلر اسکرو ، کاهش روغن ممکن است به برخی قطعات و یاتاقان‌ها آسیب برساند. بنابراین، کنترل فشار روغن و مقدار آن در چیلر اسکرو طی دوره زمانی منظم دارای اهمیت فراوانی است.
در مقایسه با روتورهای دمنده، کمپرسور چیلر اسکرو با پروفایل‌های متفاوتی بر روی دو روتور ساخته می‌شود . لبه‌های روتور نر به فرم محدب می‌باشند که با بخش مقعر روتور ماده درگیر می‌شود. معمولاً، تعداد لبه‌ها در روتور نر کمتر از روتور ماده می‌باشد. بنابراین، تعداد لبه‌های کمتر، باعث چرخش سریع‌تر روتور نر می‌گردد.
اجزای اصلی چیلر اسکرو
بسیاری از وسایل تشکیل‌دهنده چیلر اسکرو مانند انواع دیگر چیلرهای تراکمی می‌باشد. اجزای اصلی آن عبارتند از؛ کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط، اواپراتور چیلر، تابلو برق، سیستم کنترلی و محفظه آب.
عملکرد و راندمان یک چیلر اسکرو، علاوه بر کیفیت اجزای اصلی چیلر مانند کمپرسور به نحوه طراحی و ساخت چیلر اسکرو به خصوص ساخت کندانسور آب خنک بستگی دارد و ساخت اواپراتور چیلر حتی سازه آن نیز در بهبود عملکرد سرمایشی چیلر تأثیر به سزایی می‌گذارد. همچنین، استفاده از مواد و متریال مناسب در ساخت چیلر اسکرو و اجزای آن نیز بر کیفیت نهایی آن می‌افزاید.
کمپرسور چیلر اسکرو
کمپرسور اسکرو (کمپرسور مارپیچی) در محدوده وسیعی از چیلرهای تراکمی در ابعاد متوسط به صورت تک مارپیچ یا چند مارپیچ جهت دست‌یابی به ظرفیت تا ۵۰۰ تن، مورد استفاده قرار می‌گیرد. با چرخش روتور مارپیچی، گاز مکش متراکم می‌گردد. کمپرسور چیلر اسکرو برای اتمام فرآیند تراکم، دارای یک یا چند روتور می‌باشد. همانند کمپرسورهای اسکرال، کمپرسور اسکرو نیز به دلیل دارا بودن قطعاتی با کمترین حرکت دارای مزیت قابل قبولی نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی است. کمپرسور چیلر اسکرو همچون کمپرسور اسکرال و کمپرسور رفت و برگشتی از نوع جابه‌جایی مثبت می‌باشد، این بدین معنا است که کمپرسور اسکرو، مقدار ثابتی از گاز را در یک محفظه تراکم، متراکم می‌کند. کمپرسور چیلر تراکمی اسکرو، به دلیل قابلیت اعتماد زیاد و بازدهی خوب به خصوص در بارگذاری جزئی، از محبوبیت بالایی برخوردار است. طراحی‌های متفاوتی از کمپرسور اسکرو با ویژگی‌های تک روتور یا چند روتور موجود است. کمپرسور چیلر اسکرو به‌وسیله مکانیسم شیر یک‌طرفه یا شیر سلونوئید که میزان حجم گاز در حال تراکم را تغییر می‌دهد، تخلیه می‌شود. بدین ترتیب، ظرفیت کاهش می‌یابد.
انواع کندانسور در چیلر تراکمی اسکرو
در چیلر اسکرو، کندانسور میان کمپرسور و شیر انبساط حرارتی قرار می‌گیرد. هدف اصلی از قرار دادن کندانسور در این چرخه، حذف حرارت از مبردی است که وارد اواپراتور می‌شود. اکثر کندانسورها، به دو صورت تقسیم می‌شوند: خنک شونده با هوا که به کندانسور هوا خنک معروف است و یا خنک شونده با آب که به آن، کندانسور آب خنک می‌گویند.
برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر با ما تماس حاصل بفرمایید.
مزایای چیلر اسکرو
مهم‌ترین مزایای چیلر تراکمی اسکرو، شامل موارد زیر هستند:
- هزینه کم تعمیرات و نگهداری.
- کاهش مصرف انرژی در هنگام کنترل ظرفیت.
- چیلرهای اسکرو دارای بازده حجمی بالایی هستند.
- قابلیت تعمیر آسان به دلیل تعداد کم قطعات لغزنده.
- ضریب عملکرد آن در مقایسه با سایر چیلرها بالا است.
- در صورت برگشت مایع کمپرسور، آسیب کمتری خواهد دید.
- جریان گاز در چیلر تراکمی اسکرو به‌صورت آرام و پیوسته است.
- چیلر اسکرال در مقایسه با دیگر چیلرها از صدا و ارتعاش کمتری برخوردار است.
- دارای عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالاتری به نسبت سایر کمپرسورها است.
- از نقطه نظر بعد و اندازه، چیلر اسکرو نسبت به سایر چیلرهای تراکمی کوچک‌تر بوده و دارای وزن کمتری می‌باشد.
- راندمان چیلر اسکرو، در هر دو حالت بار کامل و بار جزئی بالا است. درحالی‌که راندمان چیلر سانتریفیوژ فقط در حالت تمام بار زیاد می‌باشد.
کمپرسورهای اسکرو در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی
- کم بودن صدا و لرزش نسبت به نوع پیستونی
- کمپرسور اسکرو فضای کمتری اشغال می‌کند
- کمپرسورهای پیستونی به مراتب ارزان‌تر هستند
- پدیده‌ی ضربه‌ی قوچی به‌طور کامل در اسکرو وجود ندارد
- کیفیت هوای تولید شده توسط کمپرسور اسکرو بالاتر است
- عمر اسکرو بالاتر است و به دلیل به کار گرفتن تجهیزات کم، نیاز کمتری به تعمیرات مشاهده می‌شود.
معایب چیلر اسکرال
قیمت بالای چیلر اسکرو در مقایسه با انواع دیگر چیلر تراکمی، از مهم‌ترین معایب این دسته از چیلرها می‌باشد.
مقایسه‌ی کمپرسورهای اسکرو و اسکرال
- مقاومت کمپرسورهای اسکرال از کمپرسورهای اسکرو بیشتر است.
- در ظرفیت‌های پایین (کمتر از بیست تن) از کمپرسور اسکرو نمی‌توان استفاده کرد.
- در ظرفیت های بیشتر از 200 تا تبرید، استفاده از کمپرسور اسکرال توجیه منطقی و فنی ندارد.
خرید و فروش چیلر اسکرو
امروزه با توجه به نوسانات بازار، قیمت مشخصی برای این دستگاه اعلام نشده است. همچنین، هزینه چیلر اسکرو به عواملی مثل اندازه دستگاه، میزان ظرفیت، نوع برند و… بستگی دارد.
شرکت تهویه نوین، بهترین و مناسب ترین چیلر های اسکرو را با توجه به نیاز کارفرما و وضعیت پروژه، همراه با گارانتی ارائه خواهد کرد. پس اگر قصد خرید این نوع محصول را دارید، برای استعلام قیمت با مشاوران ما تماس حاصل بفرمایید.
سخن پایانی
همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم، چیلر اسکرو، جزء چیلر های تراکمی به حساب می آید که اجزای اصلی این دستگاه شامل کندانسور، اواپراتور و کمپرسور می باشد. نحوه کار این چیلر ها به این صورت است که کمپرسور، گاز مبرد تبرید شده را بعد از فشرده کردن به دیگر اجزای این نوع چیلر ارسال می کند. همچنین، از مزایای این دستگاه می توان به راندمان بالا، کنترل ظرفیت، جریان پیدا کردن گاز به صورت دائم و … اشاره کرد.
