چیلر گریز از مرکز یا همان چیلر سانتریفیوژ چیست؟ کاربردهای این نوع از چیلرها کدام است؟ چه نوع کمپرسوری در این نوع چیلرها به کار می رود و نحوه عملکرد این نوع چیلرها چگونه است؟ برای فهمیدن پاسخ این سوالات و کسب آگاهی بیشتر درباره چیلرهای گریز از مرکز با ما همراه باشید.
چیلر گریز از مرکز یا چیلر سانتریفیوژ
وقتی از سالن های سینماها، مغازه ها یا ساختمان های اداری بازدید می کنیم و وارد آن ها می شویم، هوای مطبوع و خنک را احساس می کنیم، این هوای مطبوع و خنک به وسیله چیلر گریز از مرکز یا چیلر سانتریفیوژ به وجود می آیند تا آسایش و راحتی ما را فراهم کنند.
چیلرهای گریز از مرکز، معمولاً اقتصادی ترین چیلرهایی هستند که برای خنک کردن ساختمان های بزرگ، هتل ها، بیمارستان ها، فرودگاه ها و ساختمان ها و مکان های مختلف دیگر استفاده می شوند. آن ها می توانند به طور موثر، نرخ جریان بالایی تولید کنند و برای کاربردهای بزرگ تر ایده آل هستند. چیلر سانتریفیوژ معمولاً قطعات متحرک کمتری نسبت به انواع دیگر دارند و با اصطکاک مکانیکی کمتر، هزینه نگهداری آن ها مقرون به صرفه است.
کاربردهای چیلر گریز از مرکز
یک چیلر گریز از مرکز همیشه یکی از گزینه هایی است که باید در مورد تأمین سرمایش برای یک ساختمان بزرگ، برای نیروگاه های انرژی منطقه یا کارخانه های مختلف در نظر گرفت. آن ها برای حداقل نگه داشتن اندازه نیروگاه با محدوده ظرفیت بزرگ 1000-10000 کیلووات در هر چیلر ایده آل هستند و در نتیجه به کاهش هزینه سرمایه نیز کمک می کنند. کمپرسورها و موتورهای بزرگ اغلب کارآمدتر هستند و با تعداد کمتر چیلر برای تعمیر و نگهداری، هزینه کلی عملیاتی نیز کاهش می یابد.
چیلر گریز از مرکز به طور معمول آب سرد را برای تمام کاربردهایی که نیاز به ظرفیت خنک کننده در مقیاس بالا دارند، فراهم می کند. آنها معمولاً مقرون به صرفه ترین گزینه برای خنک کردن ساختمان های بزرگ هستند، زیرا با این که هزینه سرمایه گذاری قابل توجهی دارند، بازدهی بالایی دارند و بازگشت سرمایه خود را در طول دوره مصرف تضمین می کنند (مقاله مرتبط: چیلر فری کولینگ چیست؟ اجزا، کاربرد، مزایا و انواع).
انواع کمپرسورهای چیلر
کمپرسورهای جابجایی مثبت
4 نوع اصلی کمپرسور در چیلرهای تراکمی بخار یافت می شود : اسکرو، اسکرال، رفت و برگشتی و گریز از مرکز. کمپرسور اسکرو ، اسکرال و رفت و برگشتی از طریق فرآیند جابجایی مثبت کار می کنند. در کمپرسورهای جابجایی مثبت، گاز داخل محفظه ای قرار می گیرد و سپس حجم محفظه کاهش پیدا می کند و این امر باعث فشرده شدن گاز می شود.
کمپرسورهای گریز از مرکز
این کمپرسورها از نیروی گریز از مرکز برای تبدیل انرژی جنبشی به فشار استفاده می کنند. هنگامی که گازها وارد کمپرسور می شوند، به صورت شعاعی به سمت بیرون می چرخند و باعث فشرده شدن آن ها می شود. سپس نیروی گریز از مرکز، گازها را با سرعت زیاد به بیرون پرتاب می کند.
نیروی گریز از مرکز
نیروی گریز از مرکز، یک نیروی اینرسی است که بر تمام اجسام در حال چرخش حول یک محور، تأثیر می گذارد. این همان نیروی فشرده کننده ای است که زمانی که در ماشین در حال دور زدن و چرخش هستید، احساس می کنید و یک روش فشرده سازی بسیار کارآمد انرژی است. یک آزمایش رایج نیروی گریز از مرکز این است که یک سطل آب بردارید و با یک بازوی مستقیم و باز، به سرعت دور شانه بچرخید و سطل را به سمت بالا و اطراف یک حلقه عمودی بچرخانید. نیروی گریز از مرکز آب را به اندازه کافی فشرده می کند تا با گرانش مقابله کند، به طوری که حتی وقتی سطل وارونه می شود، آب در سطل باقی می ماند.
کمپرسورهای گریز از مرکز با بیرون راندن گازها در یک نقطه خاص در اسپین شعاعی، این نیرو را یک قدم جلوتر می برند. یک توپ را در انتهای طنابی تصور کنید. اگر بخواهید طناب را به صورت عمودی حول یک محور (دست خود) با سرعت بالا بچرخانید، نیروی گریز از مرکز توپ را به سمت بیرون می کشد. هنگامی که آن طناب در زاویه صحیح رها شود، توپ با سرعت زیاد از حلقه خارج می شود و به سمت بالا پرتاب می شود.
نحوه کار چیلر سانتریفیوژ
اساساً چیلر گریز از مرکز از یک کمپرسور گریز از مرکز برای چرخاندن بخار مبرد که از مرکز چرخ پروانه به بیرون می آید استفاده می کنند و به نیروهای گریز از مرکز اجازه می دهد آن را فشرده کنند. برخی از کمپرسورهای گریز از مرکز، از بیش از یک پروانه برای فشرده سازی مبرد در چند مرحله استفاده می کنند. به همین دلیل، آن ها به ویژه در بارهای کامل، کارآمدترین کمپرسورها نسبت به هر نوع کمپرسور دیگری هستند. از آن جایی که آن ها فقط از چند قطعه متحرک تشکیل شده اند، به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارند و می توانند مدت طولانی تری بدون مشکل (در حالت تمام بار و ثابت) کار کنند.
قطعات کمپرسور گریز از مرکز
کمپرسورهای گریز از مرکز از 4 جزء اصلی ساخته می شوند: ورودی، پروانه، دیفیوزر و کلکتور.
1. ورودی
ورودی، لوله ای است که در آن گازها وارد کمپرسور می شوند. برخی از ورودی ها باز و ساده هستند، برخی دیگر حاوی دریچه ها یا کانال هایی برای هدایت جریان در جهت مورد نیاز در داخل کمپرسور هستند.
2. پروانه
پروانه ها جزء کلیدی در تولید نیروی گریز از مرکز هستند. روتورهایی با پره ها یا تیغه های زاویه دار با دقت می چرخند و انرژی گازهای داخل کمپرسور را افزایش می دهند.
3. دیفیوزر
این گازها با سرعت بالا به بیرون پرتاب می شوند و به دیفیوزر برخورد می کنند که با کاهش سرعت، انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کنند. پخش کننده ها یا همان دیفیوزرها این کار را به روش های مختلفی انجام می دهند، مانند کانال ها یا پره های گوه ای برای فشرده شدن ماده با سرعت بالا.
4. کلکتور
کلکتور یک محفظه خالی است که جریان خروجی از دیفیوزر را جمع آوری می کند. شکل کلکتور بسیار متفاوت است، بنابراین می تواند در کل شعاع پروانه و دیفیوزر جمع شود. کلکتورها هم چنین گاهی اوقات می توانند حاوی دریچه یا اجزای دیگر باشند.
معایب چیلر سانتریفیوژ
مشکل چیلر گریز از مرکز این است که آن ها مستعد نوسان هستند (به اختلال در جریان بخار مبرد در هنگام بارهای جزئی کم) که می تواند منجر به صدا، لرزش و حتی آسیب به کمپرسور (Surging) شود. برای حل این مشکل، از تکنیکی به نام بای پس گاز داغ به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از افزایش جریان استفاده می شود، اما باعث کاهش راندمان کلی چیلر می شود.
ظرفیت های مورد استفاده
چیلرهای گریز از مرکز بر بازار تهویه مطبوع، به ویژه ظرفیت های بالاتر از 300 تن، تسلط یافته اند. واحدهای بزرگتر حتی می توانند تا چندین هزار تن هم برسند. در همین حال، در ظرفیت های کمتر از 300 تن، چیلر گریز از مرکز چندان مورد استفاده قرار نمی گیرند.
راه حل هایی برای سرمایش
چیلر صنعتی و اجزای آنها باید با دقت انتخاب شوند تا در موقعیت ایده آل برای کاربرد در دسترس قرار گیرند. درک عملکرد و مزایای کمپرسورهای مختلف می تواند به شما کمک کند تا یک دستگاه خنک کننده متناسب با نیاز خود پیدا کنید.
سخن پایانی
امروزه چیلرها برای تهویه مطبوع ساختمان ها و مکان های مختلف بسیار کاربرد وسیعی دارند و به دلیل استفاده از تکنولوژی های روز در تولید آن ها، با استفاده از ابعاد کوچک، توانایی ایجاد سرمایش در ظرفیت های بالا را دارد. استفاده از این چیلرها به طور روز افزون در حال افزایش است و حتی با وجود اینکه هزینه سرمایه گذاری اولیه بالایی را دارند، اما به دلیل راندمان بالا و هزینه تعمیرات کمتر، مقرون به صرفه هستند و علاقه زیادی نسبت به استفاده از آن ها وجود دارد. شما می توانید جهت کسب مشاوره و مطرح کردن سوالات خود، با کارشناسان شرکت فراسرد تماس بگیرید.