در هر سیستم خنک کننده تراکمی یا چیلر صنعتی، اواپراتور یکی از اصلیترین اجزای سیکل تبرید است که نقش آن در تولید سرمایش حیاتی محسوب میشود. اواپراتور با جذب حرارت از آب یا هوا، موجب خنک شدن سیال و ایجاد دمای پایین مورد نیاز در فرآیند تهویه یا سرمایش میشود.
در ادامه به زبان ساده و مهندسی، بررسی میکنیم که وظیفه اصلی اواپراتور چیست، چگونه کار میکند، چه انواعی دارد، و چرا مدل پوسته و لولهای (Shell & Tube) پرکاربردترین نوع در چیلرهاست.
عملکرد و وظیفه اصلی اواپراتور
۱. نقش در سیکل تبرید
اواپراتور به عنوان تبخیرکننده مبرد شناخته میشود. در این قطعه، مبرد پس از عبور از شیر انبساط، به صورت مایع کمفشار و سرد وارد لولهها میشود و در تماس با آب گرم یا هوای محیط، حرارت را جذب کرده و تبخیر میشود.
🔹 نتیجه: مبرد به گاز تبدیل میشود و در عین حال، سیال اطراف اواپراتور خنک میشود.
🔹 سپس گاز مبرد از خط مکش به سمت کمپرسور بازمیگردد تا سیکل تبرید ادامه یابد.
۲. فرآیند تبادل حرارت
اواپراتور در واقع یک مبدل حرارتی (Heat Exchanger) است که وظیفه انتقال گرما بین دو سیال را دارد:
-
از یک طرف، مبرد که گرما را جذب میکند.
-
از طرف دیگر، آب یا هوا که باید خنک شود.
به همین دلیل، اواپراتور نقطه تولید سرمایش در چیلر است و بدون آن، سیکل تبرید عملاً کامل نمیشود.
انواع اواپراتور در سیستمهای خنک کننده
اواپراتور پوسته و لوله (Shell & Tube Evaporator)
مشاهده و خرید اواپراتور پوسته و لوله →
این نوع، رایجترین مدل در چیلرهای تراکمی است.
در آن، دستهای از لولهها درون یک پوسته سیلندری شکل قرار دارند.
-
آب یا سیال خنکشونده درون پوسته جریان دارد.
-
مبرد درون لولهها حرکت کرده و با جذب حرارت از آب، تبخیر میشود.
ویژگیها و مزایا:
-
مقاومت بالا در برابر فشار و دما
-
راندمان حرارتی بالا
-
نگهداری و سرویس آسان
-
عمر کاری طولانی
-
امکان تمیزکاری شیمیایی و مکانیکی
کاربرد:
چیلرهای صنعتی، تهویه ساختمانهای بزرگ، سرمایش فرآیندهای کارخانهای، بیمارستانها و برجهای تجاری.
اواپراتور صفحه ای (Plate Type Evaporator)
در این نوع، تبادل حرارت بین مبرد و آب درون صفحات فلزی نازک انجام میشود.
مزایا:
-
ابعاد کوچک و وزن سبک
-
راندمان بالا در فضای کم
-
مناسب برای ظرفیتهای پایین
معایب:
-
تحمل فشار و دمای پایینتر نسبت به مدل پوسته و لوله
-
دشواری در رسوبزدایی و تعمیر در صورت گرفتگی
جدول مشخصات فنی اواپراتور پوسته و لوله
| مشخصه فنی | توضیحات |
|---|---|
| نوع ساختار | پوسته سیلندری با لولههای مسی یا فولادی |
| وظیفه اصلی | تبادل حرارت بین آب و مبرد (تولید آب سرد) |
| نوع مبرد | R-22 / R-134a / R-407C |
| جنس پوسته | فولاد کربنی ضدزنگ (Carbon Steel) |
| جنس لولهها | مس، فولاد ضدزنگ، یا تیتانیوم |
| فشار کاری مجاز | 10 تا 20 بار (بسته به مدل) |
| دمای کاری مبرد | 0 تا 10 درجه سانتیگراد |
| کاربرد اصلی | چیلرهای تراکمی آبخنک و هواخنک |
| مزایا | دوام بالا، راندمان زیاد، قابلیت سرویس آسان |
عوامل مؤثر بر عملکرد و راندمان اواپراتور
-
تمیزی سطوح لولهها:
تجمع روغن یا رسوبات باعث کاهش ضریب انتقال حرارت میشود. -
جریان یکنواخت آب و مبرد:
توزیع نابرابر سیالها میتواند موجب افت راندمان شود. -
تفاوت دمایی مناسب (ΔT):
هرچه اختلاف دمای مبرد و آب بیشتر باشد، انتقال حرارت بهتر انجام میشود. -
پیشگیری از یخزدگی:
کاهش بیش از حد دمای مبرد ممکن است موجب یخزدگی آب در لولهها شود.
نگهداری و سرویس اواپراتور
برای حفظ عملکرد بهینه و جلوگیری از افت راندمان:
-
تمیزکاری دورهای لولهها (بهویژه در مناطق دارای آب سخت)
-
شستشوی شیمیایی با محلولهای ضد رسوب و ضد خوردگی
-
بازرسی بصری لولهها و پوسته جهت نشت یا ترک
-
کنترل دمای ورودی و خروجی آب برای اطمینان از تبادل حرارتی مناسب
❓ سوالات متداول (FAQ)
1. وظیفه اصلی اواپراتور چیست؟
جذب حرارت از سیال و تبخیر مبرد برای تولید سرمایش در سیکل تبرید.
2. چرا اواپراتور پوسته و لوله در چیلر رایجتر است؟
زیرا تحمل فشار بالا دارد، تمیزکاری آسانتری دارد و در ظرفیتهای بالا راندمان بهتری ارائه میدهد.
3. چه عواملی باعث کاهش راندمان اواپراتور میشود؟
رسوب در لولهها، وجود روغن در مدار مبرد و یخزدگی آب از عوامل اصلی هستند.
4. آیا اواپراتور نیاز به سرویس دارد؟
بله، تمیزکاری شیمیایی و بازرسی دورهای لولهها برای جلوگیری از افت انتقال حرارت ضروری است.
5. اواپراتور در کدام مرحله از سیکل تبرید قرار دارد؟
پس از شیر انبساط و قبل از کمپرسور؛ جایی که مبرد از مایع به بخار تبدیل میشود.
اواپراتور قلب تولید سرمایش در سیستمهای تبرید و چیلرهاست.
این قطعه با جذب حرارت از آب یا هوا، مبرد را تبخیر کرده و سرمایش لازم را ایجاد میکند. در بین انواع مختلف، اواپراتور پوسته و لوله بهدلیل دوام بالا، راندمان حرارتی مناسب و سرویس آسان، بهترین انتخاب برای چیلرهای صنعتی محسوب میشود.
برای مشاهده انواع اواپراتور پوسته و لوله چیلر با مشخصات فنی، قیمت و مشاوره تخصصی، به لینک زیر مراجعه کنید 👇
👉 اواپراتور پوسته و لوله چیلر در اکسرلند
