چیلر صنعتی

چکیده

برخی از چیلرها به جای تامین آب خنک فن کویلها برای اهداف دیگری در صنعت مانند: خنک کردن دور قالب دستگاه تزریق پلاستیک، سرد کردن غلطک دستگاه چاپ، خنک کردن دستگاههای برش لیزر و .... مورد استفاده قرار میگیرند.
در این چیلرها که از آنها به عنوان چیلر صنعتی نام برده میشود [معمولا] از آب به عنوان خنک کن ثانویه استفاده میگردد. در نوع دیگری از چیلرهای صنعتی نیز که اصطلاحا به آنها چیلر [صنعتی] زیر صفری اطلاق میشود، به جای آب مخلوط آب + کلسیم کلراید، مخلوط آب + اتیلن گلیکول، مخلوط آب + پروپیلن گلیکول و .... استفاده میشود.
دقت کنید که بر حسب نوع ماده ای که به عنوان خنک کن ثانویه در چیلر مورد استفاده قرار میگیرد و دمای چیلر، طراحی چیلر خاص خواهد بود. 


دیاگرام چیلر صنعتی                     

چیلر صنعتی و اصول محاسبات مربوط به آن

جهت دسترسی سریع به بخشهای صفحه مربوط به چیلر صنعتی میتوانید از لینکهای زیر استفاده نمایید.


شباهت چیلر صنعتی با چیلر تهویه مطبوع

از نظر ساختار، یک چیلر صنعتی همانند یک چیلر تهویه یا به طور کل همانند هر نوع سیستم برودتی دارای سه قسمت عمده: کمپرسور، اواپراتور و کندانسور است. همانند چیلر تهویه آب با دمای بالا وارد اواپراتور شده، در اواپراتور خنک شده و به سمت مصرف کننده (منظور از مصرف کننده عضوی است که بار گرمایی دارد) پمپ میشود. آب خنک، گرم شده و دوباره جهت دفع حرارت به سمت اواپراتور چیلر پمپ میگردد.

تفاوت چیلر صنعتی با چیلر تهویه مطبوع

محاسبات سطوح تبادل اواپراتور و کندانسور، روش انتخاب شیر انبساط مناسب و قدرت پمپ مبرد ثانویه در چیلر صنعتی با چیلر تهویه کمی متفاوت است. در چیلر صنعتی معمولا دمای آب رفت از اواپراتور و برگشت به اواپراتور با چیلر تهویه متفاوت است. طبق رفرنس های معتبر تهویه، دمای آب رفت و برگشت به اواپراتور یک چیلر تهویه مطبوع به ترتیب 45 درجه و 55 درجه فارانهایت است اما در یک چیلر صنعتی بالای صفری دمای رفت و برگشت آب میتواند بیشتر از این اعداد باشد. حتی در نوعی دیگر از این مدل چیلرها که در سیکل بسته آنها به جای آب خالص مخلوط آب+کلسیم کلراید، آب+اتیلن گلیکول و یا آب+پروپیلن گلیکول و .... در گردش است، دمای رفت و برگشت آب زیر صفر است که اصلاحا از آنها به چیلرهای صنعتی زیرصفری نام برده میشود.

تناژ چیلر

برعکس چیلر تهویه مطبوع که در آن همواره تناژ واقعی چیلر از تناژ اسمی آن کمتر است، در برخی موارد چیلر صنعتی، تناژ واقعی چیلر با تناژ اسمی آن برابر و در برخی شرایط خاص حتی تناژ واقعی از تناژ اسمی آن بیشتر نیز میشود.

مخزن ذخیره

معمولا چیلرهای صنعتی به همراه یک مخزن ذخیره ساخته و عرضه میشوند. تصور کنید که وظیفه یک چیلر صنعتی خنک کردن آب در گردش به دور قالب یک دستگاه تزریق است. در ساعتهای اولیه خط تولید کارخانه و کار دستگاه تزریق، چیلر قادر به دفع حرارت جذب شده توسط آب و کنترل دمای قالب است. به مرور زمان سیستم هیدرولیک دستگاه تزریق پلاستیک حرارت تولید میکند. همچنین تزریق کردن مواد مذاب به درون قالب دستگاه تزریق باعث انتقال حرارت به قالب شده و دمای قالب را کم کم بالا میبرد در صورتیکه جهت تولید یک محصول با کیفیت باید دمای قالب را در یک محدوده خاص نگه داشته و کنترل کنیم. اگر هدف تنها خنک کردن و کنترل دمای روغن سیستمهای هیدرولیک بود، میتوانستیم از آب برج خنک کن استفاده کنیم ولی در اغلب موارد جهت خنک کردن دقیق قالب باید از چیلرهای صنعتی استفاده کنیم.
جهت جلوگیری از هزینه زیاد تناژ چیلر صنعتی همواره به گونه ای انتخاب میشود که قادر به دفع حرارت ایجاد شده توسط روغن هیدرولیک یا قالب دستگاه تزریق باشد اما در ساعات پیک تولید، این چیلر به تنهایی قادر به دفع حرارت نبوده و در این زمان آب خنک ذخیره شده در مخزن ذخیره برای دفع حرارت و کنترل دمای قالب به کمک چیلر می آید. زمانیکه ساعت کاری تمام گشته و خط تولید متوقف میشود یا زماینکه بار حرارتی اعمالی به چیلر کم است چیلر به خنک کاری و آماده کردن مخزن ذخیره میپردازد.

راهنمایی تخصصی

در این قسمت به برخی سوالات تخصّصی مربوط به چیلر صنعتی پاسخ میدهیم. 

معمولا در چیلرهای صنعتی بالای صفری از آب و در چیلرهای صنعتی زیر صفری از محلول برخی سیالات در آب یا به طور خالص به عنوان خنک کن ثانویه مورد استفاده قرار میگیرند.

ضریب انتقال حرارت (W/m².K)
دمای انجماد (C) درصد جرمی در آب خنک کن ثانویه
1164 20/6- 39 Propylene glycol
2305 21/6- 38 Ethylene glycol
2686 20/7- 26 Methanol
3169 20/6- 23 Sodium chloride
3214 22/1- 22 Calcium chloride
3072 21/7- 14 Aqua ammonia
2453 86/1- 100 Trichlorethylene
1823 96/7- 100 d-Limonene
3322 96/7- 100 Methylene chloride
2430 111/1- 100 R-11
مقایسه توان پمپ مورد نیاز خنک کن ثانویه
1.000 Aqua ammonia
1.078 Methanol
1.142 Propylene glycol
1.250 Ethylene glycol
1.295 Sodium chloride
1.447 Calcium chloride
2.406 d-Limonene
3.735 Methylene chloride
4.787 Trichlorethylene
5.022 R-11