بررسی دستگاههای تراکمی تبرید

تمام سیستمهای تبرید تراكمی كه جهت ایجاد سرما بكار گرفته می‌شوند از چهار قسمت اصلی تشكیل شده اند. این چهار قسمت عبارت است از كمپرسور – كندانسور – وسیله انبساطی (شیر انبساط یا لوله موئین) اواپراتور.

عملی كه در این چهار قسمت انجام می شود بدین قرار است. كمپرسور وسیله ای می باشد كه فشار گاز را در سیستم بالا می برد و این اختلاف فشار بین ورود و خروج گاز كمپرسور باعث حركت گاز مبرد در داخل سیستم می شود. كندانسور وسیله ای می باشد كه گاز خروجی از كمپرسور كه دارای دما و فشار بالا می باشد به مایع تبدیل می كند و دمای آنرا كاهش می دهد و وسیله انبساطی بدین صورت عمل می كند كه مایع مبرد خروجی از كندانسور را بصورت پودر تبدیل می كند و علت امر شكستن یك مرتبه ای فشار همراه انبساط سریع گاز می باشد، اوپراتور وسیله ای است كه پودر حاصل از وسیله انبساطی را بصورت تبخیر كامل و در نتیجه گاز تبدیل می كند. در شكل   گردش ماده مبرد را در یك سیستم تبرید بطور شماتیك نشان می دهد.

با توجه به شكل گاز حاصل از اواپراتور وارد كمپرسور می شود و بر اثر تراكم فشار آن بالا می رود و مقداری حرارت جذب كرده در نتیجه دما آن حدودی بالا می رود. گاز ورودی به كندانسور كه دارای دما و فشار بالا می باشد. با تماس با محیط خنك تر، گرمای خود را پس می دهد و بصورت مایع تحت فشار در می آید. این مایع بطرف شیر انبساط حركت كرده و در اینجا فشارش شكسته می شود و بصورت پودر در می آید. در شیر انبساط تقریباً گرمای رد و بدل نمی‌شود و فقط گاز منبسط می شود و گاز منبسط شده در اواپراتور تبخیر می شود و گرمایی كه باعث تبخیر آن می شود از محیط خود می گیرد. در نتیجه گاز گرم و محیط خنك می شود و سپس دوباره به كمپرسور بر می گردد و سیكل همچنان ادامه پیدا می كند. چگونگی تئوری سیكل تبرید را در شكل  می توان مشاهده كرد.

تحول 1 تا 2 مرحله تراكم گاز در كمپرسور

تحول 2 تا 3 مرحله تقطیر (مایع شدن) گاز در كندانسور

تحول 3 تا 4 منبسط شدن گاز در شیر انبساط

تحول 4 تا 1 تبخیر شدن گاز در اواپراتور

تقسیم بندی قسمتهای سیكل تبرید از جهت فشار

یك سیكل بسته كامل تبرید مثلاً چیلر از دو مدار كم فشار و فشار بالا تشكیل شده است.

1- مدار كم فشار LOW PRESSOR SIDE

این قسمت شامل مسیر شیر انبساط – اواپراتور – لوله مكش تا سر كمپرسور می باشد.

باید دانست فشار از شیر انبساط تا كمپرسور ثابت می باشد و باصطلاح فشار مكش یا ساكشن نامیده می شود. چون اواپراتور مهمترین قسمت مدار ساكشن می باشد. بیشتر اواپراتور را فشار پایین می پندارند.

2- مدار با فشار بالا HIGH PRESSOR LINE

مدار با فشار زیاد شامل لوله رانش یا خروجی كمپرسور – كندانسور – مخزن ذخیره مایع – لوله خروجی كندانسور تا قبل از شیر انبساط می باشد.

باید یادآوری كنیم كه برای نشان دادن مقدار فشار ضعیف معمولاً گیج فشارسنج را روی لوله رانش قبل از كمپرسور و برای نشان دادن مقدار فشار قوی گیج فشارسنج را روی لوله مكش بلافاصله بعد از كمپرسور قرار می دهند.

در شكل   منطقه فشار ضعیف و قوی سیستم تبرید نشان داده شده است. همچنین در شكل    دیاگرام فشار در نقاط مختلف نشان داده شده است.

شرح و ساختمان قسمتهای مختلف سیستم تبرید

1- كمپرسورها

مهمترین قسمت یك سیستم تبرید كمپرسورهای آن می باشد و عمل آن ایجاد اختلاف فشار و در نتیجه حركت ماده مبرد در سیستم می‌باشد. كمپرسور در قسمت مكش یعنی مدار خروجی گاز از اواپراتور تولید فشار پایین و در قسمت رانش یا خروجی گاز تا تغذیه مایع به اواپراتور تولید فشار بالا می كند. كمپرسورها بسیار متنوع و هر كدام برای نوعی از دستگاه های تبرید طراحی شده اند. متداولترین كمپرسورها كه در صنعت تبردی مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

1- كمپرسورهای پره ای یا دورانی

2- كمپرسورهای گریز از مركز

3- كمپرسورهای پیستونی