چیلر جذبی آمونیاکی

چیلر جذبی آمونیاکی چیست ؟

چیلر جذبی آمونیاکی که کاربردهای خاصی دارد همواره به عنوان یکی از پر بازده ترین انواع چیلرها شناخته می شود که در ادامه ویژگی ها ، موارد کاربرد و نیز نحوه کار سیکل تبرید جذبی آب – آمونیاک را بررسی خواهیم کرد.

کلیه چیلرهای جذبی بر اساس جداسازی و ادغام دو سیال خاص (مبرد و جاذب) به منظور سردسازی کار می کنند. این دو سیال که معمولا آب و آمونیاک (با فرمول شیمیایی NH3 – H2O) و یا لیتیوم بروماید و آب (با فرمول شیمیایی LiBr – H2O) هستند در طی یک سیکل تبرید جذبی آب – آمونیاک و یا یک سیکل تبرید جذبی لیتیوم بروماید – آب در نهایت موجب سردسازی یک سیال دیگر (مثلا آب) می شوند. تفاوت این دو سیکل در این است که در اولی آمونیاک به عنوان مبرد و آب به عنوان جاذب و در دومی آب به عنوان مبرد و لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می شود.

ویژگی های چیلرهای آمونیاکی :

1 . آب سرد خروجی از این چیلرها به خاطر خاصیت ویژه آمونیاک (به عنوان مبرد) که در دماها و فشارهای بسیار پایین همچنان به صورت بخار باقی می ماند ، می تواند تا 40- درجه سانتی گراد سرد شود. بنابرین این چیلرها بیشتر در کاربردهای دما پایین (از 5+ تا 40- درجه سانتی گراد) مورد استفاده قرار می گیرند. این در حالی است که در سیستم های لیتیوم برومایدی که آب به عنوان مبرد استفاده می شود دمای آب در قسمت اواپراتور نهایتا می تواند تا 44 درجه فارنهایت (6.7 درجه سانتی گراد) کاهش یابد و بنابرین از آن فقط در مصارف تهویه مطبوع استفاده می شود.

2 . این چیلرها در برخی از طرح ها به صورت ترکیبی CHP به کار گرفته می شوند تا حرارت اضافی سیکل CHP را بتوان در ژنراتور چیلر جذبی آمونیاکی به کار برد.

3 . مس و آلیاژهای آن در اثر تماس با آمونیاک دچار خوردگی شدید می شوند و به همین خاطر نباید در مدار این دستگاه ها از مس استفاده کرد و به جای آن تجهیزات با فولاد ساخته می شوند.

4 . با وجود اینکه آمونیاک ماده ای بسیار مناسب برای سیکل تبرید محسوب می شود ولی به خاطر سمی بودن و قابل اشتعال بودن این ماده ، نباید از آن در کاربری های مرتبط با تهویه ساختمانی استفاده شود.

5 . دمای حرارت ورودی به آن در قسمت ژنراتور بهتر است که بین 95 تا 180 درجه سانتی گراد باشد.

نمونه هایی از چیلرهای جذبی آمونیاکی در شکل زیر نشان داده شده است.

کاربرد چیلر جذبی آمونیاکی :

بیشترین مورد کاربرد چیلر جذبی آمونیاکی در صنایع به عنوان چیلر صنعتی است و امروزه به علت خواصی که آمونیاک دارد ، به ندرت در مصارف ساختمانی استفاده می شود.

مهمترین مزیت های چیلر جذبی آمونیاکی عبارتند از : 

1 . محلول پذیری بسیار بالای آمونیاک در آب (در مقایسه با محلول پذیری آب در لیتیوم بروماید)

2 . چیلرهای جذبی آمونیاکی در فشار مثبت کار می کنند و به نگهداری کمتری نیاز دارند (چیلرهای لیتیوم بروماید در فشار منفی کار می کنند و در صورت بروز نشتی ، هوا به داخل دستگاه نفوذ کرده و مشکلات زیادی را ایجاد می کند)

3 . سیکل تبرید جذبی آب – آمونیاک در دماهای تبخیر بسیار پایین و نیز دماهای کندانس بالا به خوبی کار می کند. به طوری که توانایی سردسازی محلول گلیکول و آب را در دماهای بسیار پایین تر از صفر را دارند.

4 . کندانسور می تواند به صورت هوا خنک طراحی شود تا دیگر نیازی به برج خنک کننده آبی نباشد.

5 . بر خلاف نوع لیتیوم بروماید در این سیستم دیگر خبری از پدیده کریستالیزاسیون نیست. اگر در چیلرهای لیتیوم بروماید ، کریستالیزاسیون اتفاق بیفتد آسیب های جدی و جبران ناپذیری به آن وارد می شود و لذا باید تمهیدات هزینه بر زیادی برای جلوگیری از آن در نظر گرفته شود.

6 . بر خلاف چیلرهای لیتیوم بروماید که تحت خلاء کار می کنند (پمپ های خلاء برای مدت زمان کوتاهی در شروع کار سیستم مورد نیاز هستند) چیلرهای جذبی آمونیاکی در فشارهای متوسط کار می کنند و تا 30- درجه سانتی گراد به خلاء نیاز نیست.

سیکل تبرید جذبی آب – آمونیاک :

در شکل زیر این سیکل به طور ساده نشان داده شده که در ادامه مراحل تغییر فاز سیالات را در این سیکل با هم مرور می کنیم.

1 . در نخستین گام آمونیاک وارد قسمت اواپراتور شده و با توجه به اینکه دما و فشار پایینی دارد ، مقدار زیادی گرما از محیط اطراف خود جذب می کند و با توجه به اینکه محیط اطراف آمونیاک در اواپراتور توسط محلول آب و گلیکول احاطه شده ، محلول آب و گلیکول با از دست دادن گرمای خود ، سرد شده و به عنوان مصارف صنعتی مورد بهره برداری قرار می گیرد. گلیکول به این خاطر به آب افزوده می شود تا به آب خاصیت ضد یخ دهد.

2 . در گام بعدی ، بخار آمونیاک وارد ابزوربر شده و با آب ترکیب می شود. در واقع خاصیت محلول پذیری بالای آمونیاک و آب این امکان را می دهد که این دو ماده با هم ترکیب شده و در قسمت زیرین ابزوربر جمع گردد و سپس به سمت ژنراتور هدایت شود.

3 . در ژنراتور با استفاده از گرمای مستقیم یا غیر مستقیم یک منبع حرارتی ، گرمای کافی جهت جداسازی ترکیب آب و آمونیاک به سیستم داده می شود و بدین ترتیب آمونیاک تبخیر شده و از قسمت بالایی و بعد از عبور از آنالایزر و رکتیفایر به سمت کندانسور هدایت می شود و آب نیز دوباره به سمت ابزوربر پمپاژ می شود تا مجددا مورد استفاده قرار بگیرد. مشکل اینجاست که بخشی از آب نیز به همراه آمونیاک تبخیر شده و رو به بالا حرکت می کند که اگر بخار آب به همراه آمونیاک وارد اواپراتور شود ، ظرفیت سرمایشی سیستم کم می شود که برای رفع این مشکل از آنالایزر و رکتیفایر استفاده می شود. وظیفه آنالایزر و رکتیفایر در اینجا این است که بخار آمونیاک را به طور کامل از بخار آب جدا کند. آنالایزر از تعدادی صفحه افقی تشکیل شده که در اثر برخورد بخار آمونیاک و بخار آب با آن ، بخار آب تقطیر شده و به پایین چکه می کند.

4 . کندانسور جایی است که بخار آمونیاک گرمای خود را از دست داده تا دوباره با دما و فشار پایین بتواند وارد اواپراتور شود و سیکل تبرید جذبی آب – آمونیاک را کامل کند. نکته اینکه بخار آمونیاک قبل از ورود به اواپراتور از یک شیر انبساط عبور داده می شود تا فشارش به حداقل ممکن برسد.

مطالعه بیشتر درباره نحوه کار چیلرهای لیتیوم بروماید در متن ⇐ چیلر جذبی لیتیوم بروماید

تشریح کامل چرخه چیلرهای جذبی در متن ⇐ چرخه چیلر جذبی

مطالعه بیشتر ⇐ چیلر جذبی دو اثره