چیلر سانتریفیوژ Centrifugal chillers بواسطه سیکل تبرید خاصی که دارد و نحوه عملکرد کمپرسورها در مقایسه با سایر چیلرهای تراکمی ضریب عملکرد و راندمان بالاتری دارد. نحوه عملکرد کمپرسور سانتریفیوژ بر اساس نیروی گریز از مرکز می باشد. نیروی گریز از مرکز، از طریق چرخش کمپرسور سانتریفیوژ به گاز مبرد وارد شده و در نتیجه فشار و دمای سیال مبرد افزایش می یابد. کمپرسور چیلر سانتریفیوژ همانند چیلر رفت و برگشتی در دو نوع باز و بسته موجود بوده و نوع بسته آن بسیار پر کاربردتر می باشد. در این مقاله به بررسی چیلر سانتریفیوژ و مشخصات و مزایا آن می پردازیم.

چیلر سانتریفیوژ چیست

چیلر تراکمی سانتریفیوژ ، یک نوع چیلر تراکمی است که بر مبنای عملکرد یک کمپرسور سانتریفیوژ عمل می‌کند. گاز مبرد به داخل کمپرسور وارد می شود و پس از آنکه فشار و دمای آن افزایش یافت، مستقیماً به سمت اجزای داخلی چیلر هدایت می شود. ظرفیت بالای تبرید از طریق این نوع تجهیزات، قابل دسترسی می باشد.

علت نام گذاری این دستگاه به چیلر سانتریفیوژ این است که کمپرسور آن از نوع سانتریفیوژ یا گریز از مرکز است. کمپرسور سانتریفیوژ دارای یک ایمپلر (پروانه) است که با چرخش ایمپلر به مبرد گازی شکل (برای مثال مبرد R134a) نیروی گریز از مرکز اعمال شده و انرژی جنبشی ذرات مبرد به فشار تبدیل و دمای آن افزایش می یابد.

اجزای چیلر سانتریفیوژ

اجزای مهم چیلرهای سانتریفیوژ همچون چیلرهای تراکمی شامل موارد زیر است:

1. کمپرسور
2. اواپراتور
3. کندانسور

کمپرسور

• کمپرسور چیلر سانتریفیوژ از نوع سانتریفیوژ یا گریز از مرکز می‌باشد.
• کمپرسور سانتریفیوژ با چرخش پروانه، فشار گاز مبرد را افزایش می‌دهد.
• کمپرسور سانتریفیوژ در شرایط بار کامل، راندمان بالایی را ارائه می دهد.
• در صورت کار در ظرفیت پایین دچار پدیده surging شده و دچار افت عملکرد،افزایش صدا و ارتعاش میشود.

اواپراتور

• بسته به نوع کاربری آن می‌تواند از نوع پوسته و لوله یا صفحه ای باشد.
• دستگاه اواپراتور جریان آب،را سرد میکند; تا از این آب در تجهیزات تهویه مطبوع و یا خنک کاری صنعتی استفاده گردد.

کندانسور

• کندانسور چیلرهای سانتریفیوژ، وظیفه سردسازی و تبدیل گاز مبرد خروجی از کمپرسور به مایع را برعهده دارد.
• چیلرهای سانتریفیوژ، از دو نوع کندانسور آب خنک و کندانسور هوا خنک برای این موضوع استفاده می‌شود.
• بر این اساس، چیلرهای سانتریفیوژ به دو نوع چیلر سانتریفیوژ آب خنک و هوا خنک تقسیم می‌شود.

عملکرد چیلر سانتریفیوژ

در این دستگاه مبرد از قسمت مرکزی (خط مکش) وارد و از قسمت محیطی (تخلیه) خارج می شود. سپس این مبرد گازی شکل (بخار) با فشار و دمای بالا وارد کندانسور می شود. کندانسور مبدل حرارتی است که توسط هوا یا آب ، گرمای این مبرد را گرفته و رفته رفته در کویل های پر پیچ و خم ، آن را به مبرد مایع تبدیل می کند.

سپس مبرد مایع از لوله مویین یا شیر انبساط عبور کرده و فشارش به شدت افت می کند و بعد از آن وارد اواپراتور می گردد. این مرحله ، مرحله ای است که آب می بایستی سرد شده و جهت خنک کاری فضای داخل ساختمان و یا دستگاهی صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. در واقع در اواپراتور ، مایع مبرد گرمای محیط اطراف لوله های پر پیچ و خم خود که در آب غوطه ور است را گرفته و آب را تا دمای 2 الی 7 درجه سانتی گراد (و یا دماهای پایین‌تر) سرد می کند و سپس آب سرد شده به دستگاه هواساز یا فن کویل داخل ساختمان ارسال و آنجا جهت خنک کاری مورد استفاده قرار می گیرد. گفتنی است که در برخی کاربردهای صنعتی از این آب سرد شده برای خنک کاری تجهیزات و ماشین آلات صنعتی و خطوط تولید نیز استفاده می شود.

کمپرسور چیلرهای سانتریفیوژ

کمپرسور چیلرهای سانتریفیوژ نسبت به کمپرسورهای جابه جایی مثبت؛ همچون: کمپرسور پیستونی، کمپرسور اسکرو و کمپرسور اسکرال متفاوت است. کمپرسور چیلر سانتریفیوژ از نوع توربینی یا آیرودینامیکی است. در کمپرسور سانتریفیوژ، گاز مبرد از طریق انرژی وارد شده از کمپرسور به حرکت در میآید.

کمپرسور سانتریفیوژ متشکل از محفظه، شفت و ایمپلر آلومینیومی است که با چرخش ایمپلر، مبرد از مرکز ایمپلر وارد و در اثر نیروی گریز از مرکز به اطراف پرتاب می گردد.

مهمترین مزیت کمپرسور سانتریفیوژ، ظرفیت نرخ جریان بالا و بازدهی مناسب آن است. میزان دقیق سرمایش یک چیلر بستگی به این دارد که چه مقدار سیال مبرد (بر حسب cfm) در داخل کمپرسور در جریان است.

یکی از پارامترهای کلیدی طراحی کمپرسور سانتریفیوژ، سرعت ورودی سیال گازی مبرد در ایمپلر است. با استفاده از تغییر زاویه ورود مبرد به مرکز ایمپلر با استفاده از فین ها، ظرفیت کمپرسور سانتریفیوژ تغییر می کند.

کیفیت کمپرسور برج خنک کن تاثیر بسیار زیادی بر روی راندمان کمپرسور دارد علاوه بر این نحوه طراحی و ساخت چیلر بخصوص ساخت کندانسور آب خنک و ساخت اواپراتور چیلر و حتی سازه آن نیز در بهبود عملکرد سرمایشی چیلر تاثیر بسزایی می گذارد. همچنین استفاده از متریال های مناسب در ساخت چیلر و اجزای آن نیز در کیفیت نهایی چیلر تعیین کننده است.

مشخصات چیلرهای سانتریفیوژ

1. چیلرهای سانتریفیوژ معمولا با نسبت تراکم ثابت 18 به یک ساخته می شوند.
2. این چیلرها در ظرفیت هایی بین 90 تا 2000 تن تبرید ساخته می شوند.
3. بیشتر برای کاربری های بالاتر از 300 تن تبرید استفاده می شوند.
4. در برخی از مدل‌ها، عمل فشرده سازی مبرد گازی شکل، در چند مرحله صورت می گیرد که به آن چند مرحله‌ای Multi Stage گفته می‌شود.
5. ارتباط بین موتور الکتریکی محرک و کمپرسور می تواند به صورت کوپل مستقیم و یا چرخ دنده ای باشد.
6. امکان استفاده از موتورهای دور متغیر (اینورتر) نیز وجود دارد.
7. چیلر سانتریفیوژ هم به صورت هوا خنک و هم آب خنک موجود است (منظور نحوه خنک سازی کندانسور است که توسط هوا یا آب خنک می شود).

مزایای چیلرهای سانتریفیوژ

از مزایای چیلرهای سانتریفیوژ میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• صرفه جویی و کاهش هزینه‌های مصرف انرژی
• دوام و طول عمر بیشتر
• عملکرد ایمن و مطمئن
• عدم اتصالی برق یا جرقه
• صرفه اقتصادی در ظرفیت‌های بالا
• قابل بهره‌گیری در پروژه‌های تخصصی و پیشرفته
• تکنولوژی پیشرفته های-تک Hi-tech

فناوری سانتریفیوژ یا گریز از مرکز به طور موثر موجب می شود عملیات فشرده سازی گاز خنک کننده با کارایی بالاتری انجام گیرد. بنابراین ظرفیت تبرید تا حد قابل ملاحظه ای افزایش پیدا می کند. به همین دلیل نیز چیلرهای سانتریفیوژ در صنایع کاربرد و اهمیت بیشتری دارد.

کریر، یورک و ترین که هر سه از مهم‌ترین و معتبرترین برندهای چیلر ساز در دنیا هستند، بزرگترین تولیدکنندگان چیلرهای سانتریفیوژ بحساب میایند.

جهت مشاوره و خرید چیلرهای سانتریفیوژ با کارشناسان رستاک تجارت تماس بگیرید.