کمپرسور های گریز از مرکز و نحوه عملکرد آن ها در چیلر
پیشنهاد می شود قبل از مطالعه این مطلب پیشنیاز آن را مطالعه فرمایید:
مقدمات چیلر- چگونگی عملکرد چیلرها
در این یادداشت می خوانیم:
طرز کار کمپرسور گریز از مرکز در چیلر
کمپرسور گریز از مرکز چیست؟
کمپرسور گریز از مرکز (سانتریفیوژ) نوعی از کمپرسورهای دینامیک است. در این نوع کمپرسور با استفاده از نیروی گریز از مرکز مقدار فشار سیال طی عبور از ایمپلر افزایش می‌یابد. بعد از ایمپلر سیال وارد دیفیوزر میشود و با کاهش سرعت سیال فشار استاتیکی آن افزایش می‌یابد، در ادامه سیال وارد جمع‌کننده میشود که مقطع آن می‌تواند دایروی، بیضوی یا مستطیلی باشد.
در این مطلب به بررسی کمپرسورهای گریزازمرکز (Centrifugal Compressors) در چیلر پرداخته شده است. شرح دقیقی از عملکرد کمپرسور، دلیل اهمیت آن و وظیفه آن در چیلر ارائه خواهد شد.
همانطور که در شکل1 مشاهده می شود، کمپرسور در بالای چیلر قرار میگیرد. ورودی کمپرسور لوله ساکشن (Suction Line) است که بخار مبرد خروجی از اواپراتور (Evaporator) توسط آن به کمپرسور وارد می شود.
بخاری که از اواپراتور خارج می شود دما و فشار پایینی دارد. پس از ورود بخار به کمپرسور، درون مجاری حلزونی شکل کمپرسور چرخانده و سرعتش افزایش می یابد. به این صورت در هنگام خروج از کمپرسور دما و فشارش افزایش یافته است.
مبرد پس از خروج از کمپرسور توسط لوله دیسچارج (Discharge Line) به کندانسور منتقل می شود. در شکل2 نمایی از یک چیلر واقعی نشان داده شده است.
شکل 1
شکل 2
طرز کار کمپرسور گریز از مرکز در چیلر
کمپرسور جزء اصلی چیلر است. کمپرسور تمام ذرات مبرد (Refrigerant) را با یکدیگر فشرده می کند و با افزایش سرعت مبرد در مسیر حلزونی شکل باعث افزایش انرژی و دمای مبرد میشود که کلید اصلی عملکرد چیلر است.
برای درک بهتر این موضوع ظرف استوانه ای شکل در شکل3 را در نظر بگیرید که ذرات مبرد در زیر یک پیستون متحرک حبس شده اند. با حرکت پیستون به سمت پایین، ذرات به یکدیگر نزدیک شده و فشرده می شوند. هرچه پیستون بیشتر به پایین حرکت کند این فشردگی بیشتر شده و انرژی و دمای ذرات افزایش می یابد.
با ادامه حرکت پیستون به حدی از فشردگی خواهیم رسید که افزایش بیشتر آن انرژی بسیار بالایی طلب خواهد کرد.
شکل 3
در شکل4 چرخه سرمایش یک ساختمان بوسیله چیلر و آب سرد مشاهده می شود.
آب سرد خروجی از اواپراتور چیلر که توسط پمپ به دستگاه های پخش سرما در ساختمان (AHU) منتقل می شود، دمایی در حدود 6 درجه سانتیگراد دارد. دمای این آب پس از جذب گرمای ساختمان و در هنگام برگشت به اواپراتور در حدود 12 درجه سانتیگراد می باشد.
آب داغ خروجی از کندانسور (Condenser) چیلر که برای خنک شدن به سمت برج خنک کن (Cooling Tower) فرستاده می شود دمای 32 درجه سانتیگراد دارد. پس از خنک شدن، دمای آب برگشتی از برج به کندانسور 27 درجه سانتیگراد خواهد بود (دماهای ذکر شده در این بخش حدودی بوده و مقادیر دقیق آن ها بستگی به شرایط طرح داخل و خارج درهر ساختمان مشخص می شود).
وظیفه مبرد در سیکل تبرید، جذب گرما از آب برگشتی به اواپراتور و دفع آن به آب برگشتی به کندانسور می باشد. بنابراین دمای مبرد در اواپراتور باید کمتر از آب سرد و در کندانسور بیشتر از آب گرم باشد. وظیفه این افزایش دما در سیکل تبرید چیلر بر عهده کمپرسور است.
در صورتی که اختلاف دمایی بین مبرد و آب در اواپراتور و کندانسور وجود نداشته باشد و یا از حد مجاز کمتر باشد، انتقال حرارتی بین آن ها اتفاق نمیافتد و عملکرد چیلر با مشکل مواجه خواهد شد.
شکل 4
اجزا کمپرسور سانتریفیوژ
سه جزء اصلی یک کمپرسور گریز از مرکز عبارتند از:
- ورودی (Inlet)
- پروانه (Impeller)
- دیفیوزر (Diffuser)
در شکل5 بدنه اصلی کمپرسور به صورت مجزا نشان داده شده است. در شکل قسمت ورودی کمپرسور که متصل به Suction Line است و Discharge Line مشخص شده است.
شکل5
با برداشتن پوشش رویی ورودی، قسمت محفظه ورودی (Inlet Shell) مشخص می شود که در شکل6 نشان داده شده است.
شکل 6
با برداشتن محفظه ورودی، در زیر آن پروانه و دیفیوزر کمپرسور قرار دارد.
شکل 7
در شکل8 نمای برش خورده از وسط کمپرسور نشان داده است که در آن نحوه جایگیری پروانه در داخل محفظه به خوبی دیده می شود. موتور الکتریکی درایوشفت متصل به خود را میچرخاند و این چرخش از طریق دو چرخدنده به پروانه منتقل می شود.
شکل 8
منابع:
کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان
مطالب مرتبط:
