تأثير كاهش فشار تخليه در سیستم تبرید

سه شنبه, 02 آذر 1400
243

در سیستم‌های تبرید كه از كندانسورهای هوایی استفاده می‌شود، اختلاف دمای كندانسور (يعنی دمای كندانسينگ منهای دمای هوای ورودی به آن) تقريبا در دماهای مختلف هوا ثابت می‌ماند. مثلا اگر كندانسور هوایی برای اختلاف دمای 10°C انتخاب شده است، اين اختلاف تقریبا با تغيير دمای  محيط ثابت است.

مثالی را بررسی می‌كنيم كه كندانسور هوایی سیستم تبرید با توجه به دمای محيط 30°C در تابستان انتخاب شده است. در فصل زمستان كه دمای محيط كاهش می‌یابد، كندانسور افزايش ظرفيت خواهد داشت. اين افزايش ظرفيت باعث كاهش شديد دما و فشار كندانسور در سیستم تبرید می‌شود. اگر سیستم تبرید در تمام فصول سال كار می‌كند، اين كاهش فشار كندانسينگ باعث بروز مشكلات اساسی خواهد شد.

به شکل زیر دقت کنید. اگر اختلاف دمای كندانسور را 15°C در نظر بگيريم و  دمای محيط 30°C باشد، دمای كندانسينگ 45°C خواهد بود (در اين دما مبرد R22 فشاری معادل 16.3 bar(g) خواهد داشت). اگر دمای محيط كاهش يابد و مثلا به 13°C برسد، با فرض اينكه اختلاف دمای كندانسور تقريبا ثابت باشد، دمای كندانسينگ به 28°C خواهد رسيد (در اين دما مبرد R22 فشاری معادل 10.3 bar(g) دارد). ملاحظه می‌شود كه با كاهش دمای محيط، فشار كندانسینگ نيز كاهش می‌يابد.

Impact of discharge pressure loss on refrigeration system 1

اگر فشار مايع در شير انبساط پایین باشد، مقدار مبرد كمتری از همان شير انبساط كه كاملا باز باشد خواهد گذشت (شکل زیر). در نتيجه مقدار مايع در اواپراتور كم شده و زود تبخير می‌شود و سوپرهيت گاز خروجی از اواپراتور افزايش می‌يابد. به دليل مقدار كم مبرد در اواپراتور، ظرفيت برودتی به‌شدت پایین می‌آید. از طرف ديگر، چون مقدار گاز توليد شده در اواپراتور كم و كمپرسور قادر به مكش بيشتری است، فشار مكش كاهش می‌يابد. اگر اين كاهش فشار مكش از حد تنظيم كنترل فشار مكش پایین‌تر برود، كنترل كمپرسور را قطع می‌كند.

Impact of discharge pressure loss on refrigeration system 2

نکته: در سیستم‌ تبریدی كه در تمام فصول كار می‌كند، حتما روشی بايد در نظر گرفته شود كه فشار كندانسينگ را در محدوده طراحی نگه دارد. ساده‌ترين روش خاموش كردن فن‌های كندانسور است.

تذکر: تعميركاران كم‌تجربه اين عيب سیستم تبرید را با عيب "كمبود ظرفيت شير انبساط" اشتباه می‌گيرند. وقتی كه مقدار کمی مبرد از شير انبساط عبور می‌كند، مقدار آن در كندانسور زياد می‌شود. در اثر كاهش ظرفيت برودتی در اواپراتور، كندانسور ظرفيت بيشتری پيدا كرده و مقدار سابكولينگ در كندانسور بالا می‌رود. پس علائم سیستم تبرید در این شرایط عبارتند از:

  • كاهش فشار مكش
  • مقدار بالای سوپرهيت
  • مقدار بالای سابكولينگ
  • عدم مشاهده تغيير دما در خط مايع

اين علائم بيان‌كننده عيب "كمبود ظرفيت شير انبساط" است. اما در اينجا اين علائم به دليل كاهش فشار كندانسينگ پديد آمده اند.

مشكل ديگری كه در سیستم تبرید ايجاد می‌شود، در زمان استارت كمپرسور است. اگر دمای محيط خيلی كاهش يابد، فشار كندانسينگ پایین آمده و در زمان استارت، مبرد كمی از طريق شير انبساط وارد اواپراتور می‌شود. در نتيجه فشار مكش به‌شدت كاهش يافته و كمپرسور توسط كنترل فشار پایین قطع می‌شود. يكی از راه‌های جلوگيری از اين مشكل اين است كه ريسيور سیستم تبرید را در محيط گرم‌تری از كندانسور نصب كنيم. در شکل زیر مشاهده می‌شود كه دمای محيط 6°C است. بنابراین فشار كندانسينگ  5 bar(g)برای مبرد R22 ايجاد می‌شود. اما ريسيور در محلی قرار دارد كه دمای آن 21°C است و فشار آن به 8.4 bar(g) می‌رسد. اين فشار باعث افزايش مايع در اواپراتور می‌شود كه خود باعث افزايش فشار مكش شده و در زمان استارت، كنترل فشار ديگر كمپرسور را قطع نمی‌كند.

Impact of discharge pressure loss on refrigeration system 3

تذکر: مبرد هميشه در مكان سرد تقطير می‌شود. به همين دليل حتما باید يک شير يک‌طرفه بين ريسيور و كندانسور نصب شود. در زمان خاموش بودن كمپرسور، اين شير از تقطير مبرد و برگشت آن به كندانسور جلوگيری می‌كند. اگر اين شير نصب نشود، ریسیور در زمان استارت از مبرد خالی خواهد بود و در نتیجه كمپرسور توسط كنترل فشار پایین قطع می‌شود.

مهندس زاره انجرقلی در این مقاله تمام نکات لازم در مورد کاهش فشار تخلیه در سیستم تبرید تراکمی را متذکر شدند. اگر می‌خواهید بیشتر از دانش این استاد بزرگ استفاده کنید و اطلاعات بیشتری در مورد سیستم تبرید به دست آورید، دوره آموزش سیستم تبرید (سردخانه و چیلر) را در سامانه رهجو از دست ندهید.