اواپراتور 5

اواپراتور یک مبدل حرارتی ساخته شده از لوله های مارپیچی است که سطح انتقال حرارت است. مایع یا گاز مبرد در داخل این لوله های مارپیچی جریان می یابد و تولید سرما می کند. مبرد پس از عبور از لوله مویین وارد اواپراتور می شود: یعنی تبخیر گاز مایع، فشار گاز در اواپراتور به تدریج کاهش می یابد و نقطه جوش مبرد را کاهش می دهد. در نتیجه گاز مایع به راحتی به بخار تبدیل می شود. با این روش گرما از محیط اطراف گرفته و جذب می شود و فضا خنک می شود. سپس گاز از طریق لوله مکش به کمپرسور باز می گردد.

از اواپراتور در یخچال، فریزر و ساید بای ساید نفراست برای خنک سازی استفاده می شود. اگر یخچال سرد نمی شود یا سرد نیست احتمالاً اواپراتور مشکل دارد.

در تبادل حرارتی که در سیستم اواپراتور انجام می شود، آب، هوا یا هر سیال دیگری در آن خنک می شود. این مرحله از تبرید یا خنک سازی سیال به عنوان یک سیکل تبرید تراکمی در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال در کولر گازی و اسپلیت کویل اواپراتور در داخل پانل دیواری داخلی تعبیه می شود تا سیال مبرد بتواند با جذب هوای گرم داخل محیط را خنک کند. مثال دیگری را در نظر بگیرید، در دستگاه چیلر کویل های اواپراتور که لوله های مسی هستند در داخل مبدل حرارتی پوسته و لوله نصب می شوند. به این ترتیب مبرد گرمای آب را گرفته و آب سرد می شود. این آب سرد برای خنک کردن استفاده می شود.

اواپراتور 6

نقش اواپراتور به عنوان یک دستگاه خنک کننده

اواپراتورها برای خنک کردن محیط های خاص استفاده می شوند و به طور گسترده در سیستم های تبرید استفاده می شوند. در واقع وظیفه اواپراتور تولید خنک کننده است. این دستگاه با جاری شدن مایع مبرد مانند گاز فریون در لوله ها و ایجاد جریان هوا با استفاده از فن یا جریان آب با استفاده از پمپ، گرمای هوای اطراف خود را جذب کرده و دمای آن را کاهش می دهد. اواپراتورها بسته به نوع ساختار، شکل تغذیه سیال مبرد، شرایط عملیاتی و روش گردش هوا یا مایع، نوع سیستم کنترل مبرد یا عملکرد به انواع زیر تقسیم می شوند:

  • اواپراتور صفحه ای: با اتصال دو ورق فلزی به روش های مختلف تولید می شود. از اواپراتورهای صفحه ای برای یخچال و فریزر خانگی استفاده می شود، زیرا تولید آنها ساده و ارزان است و به راحتی می توان آنها را شکل داد.
  •  اواپراتور کویل ساده
  • اواپراتور لوله ای: عمدتاً از لوله های فولادی و مسی ساده ساخته می شوند.
  •  اواپراتور فین کویل

اواپراتورها را می توان با توجه به نوع مبردی که در داخل آنها جریان دارد به دو نوع اواپراتور خشک و مرطوب تقسیم کرد. در یک اواپراتور خشک، مایع مبرد وارد لوله ها شروع به تبخیر کرده و گرما را جذب می کند. در اواپراتور مرطوب، مایع مبرد سرد همیشه در داخل لوله ها جریان دارد و گرما به خوبی منتقل می شود. این نوع اواپراتورها مجهز به مخزن ذخیره مایع هستند که مایع مورد نیاز اواپراتور را ذخیره می کند تا لوله اواپراتور همیشه پر باشد.

تقطیر در اواپراتور

چند ثانیه پس از قرار دادن لیوان آب یخ در هوای محیط، سطح بیرونی لیوان خیس و مرطوب می شود. این رطوبت عملا همان بخار آب اطراف شیشه است که در اثر تماس سطح سرد شیشه در فرآیند تقطیر به قطرات آب تبدیل شده است. حالا همین مشکل را به اواپراتور هم تعمیم می دهیم. خنک سازی هوا با استفاده از اواپراتور درست مانند تقطیر انجام می شود. اگر دمای سطح اواپراتور کمتر از دمای انجماد آب باشد، آب مقطر روی اواپراتور یخ می زند.

دمای مبرد داخل اواپراتور فشار داخلی را تعیین می کند. اگر دمای اواپراتور کمتر از ۱- تا ۳- درجه سانتیگراد باشد، سردی سطح اواپراتور برای یخ زدن آب مقطر کافی است. جهت جریان هوا به داخل و خارج اواپراتور بسیار شبیه است. بنابراین باید در هنگام نصب بسیار مراقب باشید تا اواپراتور برعکس نصب نشود. نصب نادرست اواپراتور و بالعکس باعث کاهش ظرفیت آن می شود. برای مشاهده جهت صحیح جریان هوا در داخل و خارج از اواپراتور، به یاد داشته باشید که هنگام خروج از کویل، هوای سرد باید با مبرد در تماس باشد.

اواپراتور 7

کاربرد اواپراتورها

اواپراتور آب (مرطوب) به عنوان کولر آبی چیلر با استفاده از مبرد استفاده می شود. این نوع اواپراتورها که با ظرفیت ها و کاربردهای مختلف تولید می شوند در صنایع شیمیایی، غذایی و برودتی بسیار متداول هستند. اواپراتورهای آبی که اواپراتورهای لوله ای و پوسته ای هستند، عملکردی مشابه اواپراتورهای صفحه ای دارند، اما اواپراتورهای لوله ای و پوسته ای ساختار مقاوم تر، قیمت پایین تر و کاربردهای بیشتری دارند. مزیت اواپراتور مرطوب راندمان بالای انتقال حرارت و ارزان بودن آن نسبت به مدل های دیگر است. اواپراتورهای صفحه ای از ساختار فشرده ای استفاده می کنند و می توان از آنها در فضاهای کوچک استفاده کرد.

فن یا اواپراتور هوا که به آن اواپراتور خشک نیز می گویند هزینه نگهداری پایینی دارد و برای نصب در فضاهای باز طراحی شده است. ضمناً سیال این اواپراتور آب نیست و از نظر بهداشتی استفاده از آن منعی ندارد.

اواپراتورهای صنعتی در صنعت تهویه استفاده می شوند و در دستگاه هایی مانند چیلرها، پکیج یونیت ها، داکت اسپلیت ها، دستگاه های GHP و VRF که با سیکل تبرید تراکمی کار می کنند استفاده می شود. از اواپراتور در صنایع غذایی برای ایجاد غلظت در محصولات استفاده می شود، یعنی برای تغلیظ محصولات، آب اضافی خود را با اواپراتور تبخیر می کنند. در صنایع شیمیایی از اواپراتورها برای جداسازی مواد شیمیایی از یکدیگر با استفاده از تبخیر استفاده می شود. رطوبت محصولات در صنعت داروسازی نیز با استفاده از اواپراتور گرفته می شود. علاوه بر این، این دستگاه ها کار انتقال حرارت را نیز در صنعت به خوبی انجام می دهند.