اواپراتور – ساختمان اواپراتور – اواپراتور لوله ای – صفحه ای – پره دار

اواپراتور

اواپراتور ها سطوح انتقال حرارتی هستند که در آنها مایع فراری با دریافت گرمای نهان تبخیر از فضا یا محصولات سرد شونده تبخیر میشود. به دلیل کاربرد وسیع و گوناگون تبرید مکانیکی، اواپراتورها در انواع، اشکال و اندازه های متنوع طراحی و ساخته میشوند.

اواپراتور را از نظر ساختمان، روش تغذیه مایع مبرد، شرایط کار، روش جریان هوا (یا مایع)، نوع کنترل کننده ی مبرد و کاربرد، تقسیم بندی میکنند.

 

ساختمان اواپراتور ها

اواپراتورها از نظر ساختمان به سه دسته تقسیم بندی میشوند:

  • لوله ها
  • صفحه ها
  • پرده دار

 

اواپراتورهای لوله ای و صفحه ای گاهی اوقات تحت عنوان اواپراتورهای ساده طبقه بندی میشوند زیرا تمام سطحشان تاحدودی با مبرد تبخیر شونده در تماس میباشد. ولی در اواپراتورهای پرده دار سطوح اولیه انتقال حرارات صرفا لوله ها هستند و پره ها به دلیل عدم تماس مستقیم با ماد مبرد، سطوح انتقال حرارت ثانویه نامیده میشوند که حرارت را از هوای محیط جذب و به لوله های حامل مبرد هدایت میکنند.

گرچه کارایی اواپراتورهای لوله ای و صفحه ای در تمام دماها و در طرحهای متنوع، رضایت بخش میباشد معمولا برای سرد کردن مایعات و هوا در محیطهایی که دمای فضا تا زیر 1 درجه سانتیگراد کاهش میابد و جلوگیری از تشکیل برفک در روی سطح اواپراتور امکان پذیر نیست، مورد استفاده قرار میگیرند.

تشکیل برفک بر روی این اواپراتورها، ظرفیت آنها را به اندازه اواپراتورهای پره دار تحت تاثیر قرار نمیدهند.

بعلاوه اغلب اواپراتورهای ساده بویژه نوع صفحه ای براحتی تمیز میشوند و میتوان برفک جمع شده بر روی آنها را بدون قطع عمل سرماسازی و به خطر انداختن کیفیت محصولات سرد شونده بوسیله برس زدن یا خرد کردن پاک نمود.

اواپراتور

اواپراتور های لوله ای

اواپراتورهای لوله ای معمولا از لوله های فولادی یا مسی ساخته میشوند.

لوله های فولادی در اواپراتورهای بزرگ و اواپراتورهایی که با آمونیاک کار میکنند بکار میرود و لوله های مسی در اواپراتورهای کوچکتر که با مبردهایی با ترکیبات کلروفلور کار میکنند مورد استفاده قرار میگیرند. این اواپراتورها در اندازه ها، اشکال و طرحهای مختلف برای کاربردهای مختلف برای کاربردهای متفاوت ساخته میشوند و از طرحهای متداول آها زیگزاگ تخت و مارپیچ بیضوی میباشد.

کویل های مارپیچ اغلب برای سرد کردن مایعات مورد استفاده قرار میکیرد.

کویل های لوله ای بزرگ سقفی که با جریان طبیعی هوا عمل سرد ردن را انجام میدهند بیشتر در اتاقهای نگهداری محصولات منجمد و سردخانه ها برای سرد کردن مقادیر زیادی هوا با سرعت جریان کم بکار میروند. این کویل ها همچنین بصورت خشک یا با پاشیدن آب بهمراه دمنده های گریز از مرکز برای تهیه هوای سرد پر سرعت در انجماد وزشی مورد استفاده قرار میگیرند.

 

اواپراتور های صفحه ای

اواپراتورهای صفحه ای انواع مختلفی دارند.

بعضی از آنها از دو صفحه فلزی که رویشان شیارهایی برای عبور مبرد ایجاد شده است ساخته میشوند.

این نوع از اواپراتورهای صفحه ای به دلیل شکل پذیری به فرم دلخواه ساخت اقتصادی و سهولت تمیز شدن بطور وسیعی در یخچالها و فریزرهای خانگی مورد استفاده قرار میگیرند.

نوع دیگر اواپراتورهای صفحه ای از لوله های واقع بین دو صفحه فلزی تشکیل شده است.

صفحات فلزی در انتها به یکدیگر جوش میشوند.

در این اواپراتور برای ایجاد تماس حرارتی مطلوب بین صفحات و لوله حامل مبرد، فضای بین صفحات را با محلول اتکتیک پر و یا خلا میکنند بطوری که فشار اتمسفر یک بیرون باعث تماس حرارتی خوبی بین لوله ها و صفحات گردد. اواپراتورهای حاوی محلول اتکتیک بویژه در مواقعی که ظرفیت ذخیره شده ای مورد نیاز باشد مفید است و بیشتر در کامیون های یخچال دار و بصورت افقی یا قائم در سقف یا دیوارهای آنها نصب و بهنگام توقف در پارکینگ به سیستم تبرید مرکزی وصل میشود.

بنابراین ظرفیت تبرید ذخیره شده ای برای سرد کردن محصول درکار روزهای بعد در محلول اتکتیک وجود خواهد داشت.

در این نوع اواپراتورها درجه حرارت صفحات با نقطه ذوب محلول انکتیک کنترل میشود.

 

کاربرد اواپراتور صفحه ای

اواپراتورهای صفحه ای بصورت تکی یا گروهی به کار برده میشوند.

صفحات ممکن است بصورت سری یا موازی به یکدیگر متصل شوند. اواپراتورهای صفحه ای بصورت چند طبقه در اتاقهای نجماد مورد استفاده قرار میگیرند. این اواپراتورها همچنین بطور وسیعی بصورت دیوارهای داخلی در فریزرها، یخچالهای ویترینی، یخچالهای بستنی، مخازن کربنات و …. بکار میروند. اواپراتورهای صفحه ای بویژه برای سرد کردن مایعات در تاسیساتی که شرایط غیر عادی بار پیک بصورت تناوبی اتفاق می افتد، مفید میباشد زیرا تشکیل برفک بر روی سطوح صفحات در بارهای کم، ظرفیت تبرید ذخیره ای را بوجود می آورد که به تجهیزات تبرید کمک میکند تا بتواند در شرایط پیک بار را تحمیل نماید. چون این امر استفاده از تجهیزاتی با ظرفیت کمتر از ظرفیت لازم برای بار پیک را ممکن میسازد و در هزینه های اولیه و جاری سیستم صرفه جویی مینماید.

اواپراتور - ساختمان اواپراتور - اواپراتور لوله ای - صفحه ای - پره دار

اواپراتورهای پره دار

کویل های پره دار نوعی از اواپراتورهای لوله ای میباشند که در آنها به منظور افزایش سطح خارجی و در نتیجه بهبود راندمان سرد کردن هوا با سایر گازها، پره هایی به عنوان سطوح ثانویه جذب حرارت بر روی لوله ها قرار گرفته اند. در اواپراتور لوله ای قسمت اعظم هوا بدون تماس با سطح کویل سرد از آن عبور میکند ولی با افزودن پره هایی به لوله، سطوح تبادل حرارات به داخل فضای باز بین لوله ها نفوذ کرده و بصورت جمع کننده های حرارتی عمل میکند و حرارت قسمتی از هوا را که معمولا با سطوح اولیه تماس نمیابد گرفته و به لوله هدایت میکند.

بدیهی است پره ها وقتی موثر خواهند بود که تماس حرارتی خوبی بین آنها و لوله وجود داشته باشد.

بدین منظور گاهی پره ها را روی خود لوله ایجاد مینماید و گاهی پس از قرار دادن آنها بر روی لوله، بوسیله فشار یا عوامل دیگر، لوله را گشاد میکنند، به این ترتیب پره ها به بدنه سطح لوله نفوذ مینمایند و تماس حرارتی خوبی بوجود می آید. گاها خود پره ها را مقداری گرم میکنند تا کمی منبسط شده و مکان لغزیدن آنها بر روی لوله وجود داشته باشد. در این روش پس از قرارگیری پره ها بر روی لوله، حرارت را حذف میکنند تا پره ها کاملا به لوله قفل شوند. فاصله و اندازه پره ها تا حدودی به نوع کاربرد و قطر لوله بستگی دارد و بر حسب دمای اواپراتور تعداد آنها در هر متر 40 تا 500 عدد تغییر میکند.

تشکیل برفک بر روی کویل های سرد کننده

چون تشکیل برفک بر روی کویل های سرد کننده های هوایی که در درجات حرارت پایین کار میکنند غیر قابل اجتناب است و تشکیل برفک موجب محدود شدن مجرای بین پره ها و کند شدن جریان هوا در روی کویل میشود بایستی برای به حداقل رساندن احتمال محدود شدن جریان هوا در اواپراتورهای طرح شده برای کاربردهای با دمای پایین، فاصله پره ها بیشتر و تعداد رساندن احتمال محدود شدن جریان هوا در اواپراتورهای طرح شده برای کاربردهای با دمای پایین، فاصله پره ها بیشتر و تعداد آنها کمتر باشد (در حدود 80 تا 200 پره در هر متر) ولی در کویل های تهویه مطبوع و سایر کاربردهایی که در آنها دمای سطح کویل از دمای انجماد بالاتر است به دلیل عدم تشکیل برفک، پره ها حتی با فواصل 8/1 متر نیز چیده میشوند.

در کویل هایی که جریان هوا بصورت ثقلی و با جابجایی طبیعی انجام میشود به منظور کاهش مقاومت کویل در مقابل جریان هوا فاصله پره ها را بیشتر از کویل های فن دار انتخاب میکند. با توجه به اینکه پره های خارجی، تنها سطح بیرونی کویل را تحت تاثیر قرار میدهند افزودن بیش از حد پره ها نه تنها ظرفیت اواپراتور را افزایش نمیدهد، بلکه با محدود نمودن غیر ضروری جریان هوا موجب کاهش آن نیز میگردد.

چون ظرفیت اواپراتورهای پره دار در اثر تشکیل برفک بیشتر از انواع دیگر تحت تاثیر قرار میگیرد لذا برای سردکن های هوایی که دمای سطح کویل آنها از صفر درجه سانتیگراد بیشتر است مناسب میباشند. درصورت استفاده ازاین اواپراتورها در کاربردهای دمای پایین میباید امکان برفک زدایی در فواصل زمانی معین وجود داشته باشد.

تفاوت کویل های پره دار نسبت به ساده

کویل های پره دار نسبت به اواپراتورهای ساده سطوح حرارتی بیشتری دارند و در ظرفیت یکسان، نسبت به اواپراتورهای لوله ای و صفحه ای، فضای کمتری را اشغال مینمایند و لذا استفاده از آنها موجب صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا میشود.

این امر استفاده از آنها را در دستگاههای با جریان اجباری هوا، مناسب میسازد.

 

مقالات صنعت تبرید

برای مطالعه مقالات بیشتر در مورد انواع اواپراتور میتوانید به مقاله زیر مراجعه نمایید:

انواع اواپراتور

اواپراتور ، اواپراتور چیست

اواپراتور , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *