چیلرهای

چیلرهای جذبی در دنیا می‌باشند که کمترین بازدهی را در قیاس با سایر انواع چیلرهای جذبی دارا می‌باشند. چیلرهای جذبی تک اثره می‌توانند با یک منبع گرما با دمای۷۰ تا۱۰۵ عمل کنند. در این چیلرها، کندانسور می‌تواند به ‌وسیله آب یا هوا خنک شود بر همین اساس این چیلرها را به چیلرهای خنک‌شونده با آب و چیلرهای خنک‌شونده با هوا تقسیم‌بندی می‌کنند که در شکل‌های
(۴-۲۳) و (۴-۲۴) نشان داده شده است.
در چیلرهای خنک‌شونده با آب سیال خنک‌کننده بعد از عبور از جذب‌کننده وارد کندانسور شده و با گرفتن گرمای مبرد و تقطیر آن دوباره به برج خنک‌کن بر می‌گردد، در آنجا سیال خنک‌کننده با از دست دادن گرما خنک می‌شود و دوباره وارد سیکل می‌گردد.
در چیلرهای خنک‌شونده با هوا، گرمای کندانسور از طریق هوا به خارج از کندانسور منتقل می‌شود و از این طریق سیال خنک‌کننده باعث تقطیر مبرد در کندانسور می‌شود. در این نوع از چیلرها، با توجه به نوع سیال خنک‌کننده که هوا می‌باشد کندانسور در دما و فشار بالاتری نسبت به چیلرهای خنک‌شونده با آب کار می‌کند. وقتی کندانسور در دما و فشار بالا، کار می‌کند باعث افزایش دمای اواپراتور شده به همین دلیل ضریب عملکرد سیستم نسبت به چیلرهای سردشونده با آب کاهش می‌یابد.
در چیلرهای خنک‌شونده با هوا، چون سیال خنک‌کننده هوا می‌باشد برج خنک‌کن از سیکل حذف شده است در نتیجه در مقایسه با چیلرهای سردشونده با آب، سیستم کوچکتر می‌باشد و هزینه‌ی اولیه کاهش می‌یابد اما برای مقایسه چیلرهای خنک‌شونده با هوا و چیلرهای خنک‌شونده با آب باید کاهش هزینه‌ی اولیه و کاهش ضریب عملکرد را هم زمان در نظر گرفت.

۲- چیلرهای جذبی دو اثره:
چیلرهای جذبی دو اثره برای افزایش راندمان چیلرهای جذبی تک اثره طراحی و ساخته شده‌اند. تفاوت ساختاری اصلی این دو، در تعداد ژنراتورهای آنها می‌باشد که چیلرهای جذبی دو اثره مجهز به دو ژنراتور و چیلرهای جذبی تک اثره دارای یک ژنراتوراند. این نحوه چیدمان باعث بالا رفتن راندمان دستگاه می‌شود. برای این منظور باید دما درسیکل دو اثره بیشتر از سیکل تک اثره باشد تا بخار مبرد تولید شده در ژنراتور دما بالا، بتواند انرژی مورد نیاز برای گرم کردن محلول غلیظ عبوری از ژنراتور دما پایین را فراهم‌ کند. چیلرهای ‌جذبی دو اثره نیاز به یک منبع گرمایی با دمای بالاتر از ۱۵۰ دارند.
چیلرهای جذبی دو اثره به جهت بازدهی بسیار خوب در مقایسه با چیلرهای تک اثره نیاز به برج خنک‌کن کوچکتری دارند، بدیهی است که این امر موجب کاسته شدن از سرمایه گذاری اولیه خواهد شد. میزان انرژی مصرفی در چیلرهای دو اثره به مراتب کمتر از چیلرهای تک اثره می باشد، و ضریب عملکرد چیلرهای جذبی دو اثره تقریباً دو برابر ضریب عملکرد چیلرهای تک اثره می‌باشد.

• تقسیم‌بندی چیلرهای جذبی بر اساس نحوه عبور سیال کاری از کندانسور و ژنراتور کارکرد:
۱- چیلرهای جذبی دو اثره با جریان سری
۲- چیلرهای جذبی دو اثره با جریان موازی

۱) چیلرهای جذبی دو اثره با جریان سری:
در چیلرهای جذبی دو اثره با جریان سری، سیال کاری به ترتیب ازکندانسور دما پایین، کندانسور دما بالا، ژنراتور دما بالا، ژنراتور دما پایین عبور می‌کند واین سیکل تکرار می‌شود.

۲) چیلرهای جذبی دو اثره با جریان موازی:
در چیلرهای جذبی دو اثره با جریان موازی، بخشی از محلول وارد ژنراتور دما بالا و کندانسور دما بالا و بخشی دیگر از محلول وارد ژنراتور دما پایین و کندانسور دما پایین می‌شود. در چیلرهای جذبی دو اثره کندانسور می‌تواند به ‌وسیله‌ی آب یا هوا خنک شود، بر همین اساس این چیلرها را به چیلرهای جذبی دو اثره‌ی خنک‌شونده با آب و چیلرهای جذبی دو اثره‌ی خنک‌شونده با هوا تقسیم‌‌بندی می‌کنند که در در شکل‌های (۴-۲۵) و (۴-۲۶) نشان داده شده‌اند.

شکل(۴-۲۳): چیلر جذبی لیتیوم برماید تک مرحله‌ای خنک‌شونده با آب[۴۳]

شکل(۴-۲۴): چیلر جذبی لیتیوم برماید تک مرحله‌ای سرد شونده با هوا[۴۳]

شکل(۴-۲۵): چیلر جذبی لیتیوم برماید دو مرحله‌ای خنک‌شونده با آب[۴۳]

شکل(۴-۲۶): چیلر جذبی لیتیوم برماید دو مرحله‌ای خنک‌شونده با هوا[۴۳]

اجزای اصلی چیلرهای جذبی دو اثره عبارتند از: اواپراتور، جذب کننده، ژنراتور با درجه‌ی حرارت بالا، ژنراتور با درجه‌ی حرارت پایین، کندانسور دما بالا، کندانسور دما پایین، مبدل حرارتی دما بالا، مبدل حرارت دما پایین و پمپ.
• مقایسه‌ی چیلرهای جذبی و تراکمی
چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می‌کنند که مهمترین این شباهت‌ها عبارتند از:
الف- در اواپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایین استفاده می‌گردد.
ب- گاز مبرد فشار پایین از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می‌‍‌‌شود.
ج- گاز مبرد در کندانسور تقطیر می‌گردد.
د- مبرد در یک سیکل همواره در گردش است.
تفاوت‌های اصلی چیلرهای جذبی وتراکمی عبارتند از:
الف- چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپرسور استفاده می‌کنند در حالیکه چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغییر می‌دهند، همچنان که غلظت تغییر می‌کند، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر می‌‎کند. ا
ین اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سیستم می‌گردد.
ب- ژنراتور و جذب‌کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است.
ج- در چیلرهای جذبی از یک جاذب استفاده می‌شود که عموماً آب یا نمک لیتیوم ‌بروماید است.
د- مبرد در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلرو فلئوروکربن‌ها یا هالو کلرو فلئوروکربن‌ها است در حالیکه در چیلرهای جذبی مبرد معمولاً آب یا آمونیاک است.
ه- چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می‌کنند در حالیکه انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می‌شود. گرما ممکن است از کوره‌ی هوای گرم یا دیگ آمده باشد. در بعضی اوقات از گرمای سایر فرایندها نیز استفاده می‌شود مانند بخار کم‌فشار یا آب داغ صنایع، گرمای باز گرفته شده از دود خروجی توربین‌های گازی و یا بخار کم فشار از خروجی توربین‌های بخار.
مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای‌ تراکمی عبارتند از:الف- صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی
همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می‌کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است.
ب- صرفه جویی در هزینه‌ی خدمات برق. هزینه‌ی نصب سیستم شبکه‌ی الکتریکی در پروژه‌ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می‌کند، هزینه‌ی خدمات را نیز کاهش می‌دهد. در اکثر ساختمان‌ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.
ج- صرفه جویی در هزینه‌ی تجهیزات برق اضطراری:
در ساختمان‌هایی مانند مراکز درمانی و یا سالن‌های کامپیوتر که وجود سیستم‌های برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک‌کننده ضروری است، استفاده از چیلرهای جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه‌ی این تجهیزات خواهد شد.
د- صرفه جویی در هزینه‌ی اولیه‌ی مورد نیاز برای دیگ‌ها:
برخی از چیلرهای جذبی را می‌توان در زمستان‌ها به عنوان گرم‌کننده مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم‌های گرمایشی را تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه‌ی خرید دیگ کاهش می‌یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.
ه- بهبود راندمان دیگ‌ها در تابستان:
مجموعه‌هایی مانند بیمارستان‌ها که در تمام طول سال برای سیستم‌های استریل‌کننده، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ‌های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می‌کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان‌ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ‌ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت
و- بازگشت سرمایه‌گذاری اولیه:
چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی، هزینه‌های کارکردی را کاهش می‌دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم‌ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه‌های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم، می‌توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه‌گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.
با در نظر گرفتن مزایای فوق و با توجه به اهمیت فاکتور تأمین انرژی در انتخاب تجهیزات سرمایشی، قطعاً درمناطقی که سوخت‌های فسیلی راحت‌تر وارزانتر از انرژی الکتریکی تأمین می‌شوند چیلرهای جذبی بهترین انتخاب خواهند بود [۴۳] و از آنجا که مهمترین شرط برای به کارگیری چیلر جذبی با تغذیه بخار وجود تاسیسات تأمین کننده‌ی بخار با فشار حداقل یک اتمسفر می‌باشد و پالایشگاه فراشبند فاقد چنین تأسیساتی می‌باشد، لذا تنها گزینه‌‌ی منطقی، انتخاب چیلرهای جذبی شعله ‌مستقیم می‌باشد.

۴-۱-۴- چیلر تأمین کننده‌ی آب سرد۵۱
برای انتخاب چیلر از روی کاتالوگ‌های موجود لازم است پارامترهای زیر را در دست داشته باشیم [۴۴]:
۱- ظرفیت سرمایی چیلر۵۲ بر حسب تن تبرید۵۳ RT) یا (USRT
ظرفیت سرمایی چیلر با احتساب ۱۰% ضریب اطمینان، بابت افت قدرت و ظرفیت سرمایی چیلر ناشی از فرسودگی دستگاه در آینده، از فرمول زیر محاسبه می شود:

که در رابطه‌ی فوق:
=ظرفیت سرمایی چیلر(تن تبرید امریکایی)
= بار سرمایی کل (Btu/hr)
۲- دمای آب سرد خروجی۵۴ از چیلر- این دما بین ۴۰ تا۵۰ می‌باشد.
۳- دبی آب سرد خروجی۵۵ از چیلر- که عبارتند از مقدار آب سردی که در کل سیستم جریان می‌یابد.
۴- اختلاف دمای آب سرد ورودی و خروجی چیلر که همان اختلاف دمای آب سرد رفت و برگشت سیستم است و معمولاً برابر ۱۰ در نظر گرفته می‌شود.
۵- دمای آب خروجی از کندانسور۵۶- منظور دمای آب خنک کننده‌ی کندانسور است که معمولاً بین ۸۵ تا۱۰۵ در نظر گرفته می‌شود. اختلاف دمای آب ورودی و خروجی کندانسور۵۷ معمولاً ۱۰ می‌باشد.
۶- دمای تقطیر۵۸- که منظور دمای تقطیر بخار مبرد در کندانسور است و معمولاً مقدار آن بین ۱۰۰ تا ۱۲۵ در نظر گرفته می‌شود.
معمولاً اطلاعات فوق برای انتخاب چیلر از روی کاتالوگ کافی است. سایر مشخصات از قبیل ضریب رسوب۵۹، افت فشار در قسمت‌های مختلف چیلر، مشخصات الکتریکی و ابعاد دستگاه در کاتالوگ ارائه می‌شوند.

برای محاسبه‌ی ظرفیت سرمایی چیلر، در ابتدا باید دبی آ
ب سرد خروجی از چیلر را محاسبه نمود. با توجه به اینکه دمای خروجی و ورودی چیلر استفاده شده به ترتیب ۷ و ۱۲ می‌باشد، دبی جرمی آب مورد نیاز برای کندانس کردن خروجی برج دفع، به ازای هر واحد، برابر با ۳۳۸۰۰ است(۱۰۱۴۰۰ به ازای سه واحد) می‌باشد. از قبل نیز می‌دانیم که ظرفیت گرمایی ویژه‌ی آب برابر با ۱۸/۴ است[۴۵]. با جایگذاری مقادیر فوق در رابطه‌ی (۴-۲) خواهیم داشت:

با جایگذاری عدد فوق در رابطه‌ی (۴-۱) خواهیم داشت:
USRT=184

با توجه به ظرفیت سرمایی و دبی آب سرد خروجی بدست آمده و نیز با استفاده از کاتالوگ شرکت Sakura Air Conditioner [46] مدل و مشخصات چیلر جذبی شعله ‌مستقیم انتخاب شده، به شرح جدول زیر می‌باشد.

جدول(۴-۴): مدل و مشخصات چیلر جذبی شعله ‌مستقیم انتخاب شده
SDF 021A
MODEL
۲۱۰
USRT
COOLING CAPACITY
۵۳۱,۳۰۰
kcal/h
HEATING CAPACITY
IN 12 → OUT 7

CHILLED WATER TEMP(IN/OUT)
CHILLED
(HOT)
WATER
IN 55.5 → OUT 60

HOT IN/OUT TEMP

۱۲۷
m3/h
FLOW RATE

۵
mAq
PRESSURE DROP

۱۲۵
A
CONNECTION

۵۷.۷
Nm3/h
COOL
GAS
FUEL
CONSUMPTION
۵۶.۶
Nm3/h
HEAT
۱۱,۰۰۰kcal/Nm3

۴۲.۳
Nm3/h
COOL
GAS

۴۱.۵
Nm3/h
HEAT
۱۵,۰۰۰kcal/Nm3

۵۷.۵
kg/h
COOL
OIL

۵۷.۵
kg/h
HEAT
۱۰,۳۰۰kcal/kg

۳ψ ۲۲۰V / 380V / 440V 50Hz

POWER
ELECTRIC
POWER
۳.۲(۹.۵A)
kW
SOULTION PUMP(1)

۰.۹(۳.۲A)
kW
SOULTION PUMP(2)

۰.۷۵(۲.۸A)
kW
REF PUMP

۰.۷۵(۲.۱A)
kW
PURGE PUMP

۱.۵(۴.۵A)
kW
BURNER’S BLOWER(GAS)

۲.۲(۴.۸A)
kW
BURNER’S BLOWER(OIL)

۵۰
A
GAS FUEL PIPE CONNECTION
CONNECTION
PIPE
۱۵
A
OIL FUEL PIPE CONNECTION

۲۶۲x342
mm
EXHAUSTED GAS

۳,۸۷۰
mm
LENGTH (L)
DIMENSION
۲,۳۷۰
mm
WIDE (w)

۲,۴۱۰
mm
HEIGHT (H)

۹.۷
ton
OPERATION
WEIGHT
۸.۸
ton
SHIPPING

۴-۱-۵- پمپ P-100
جهت برگشت دادن حلال تفکیک شده توسط جداکننده‌ی سه ‌فازی، نیاز به ‌یک پمپ می‌باشد. جهت انتخاب نوع پمپ باید توجه کرد که پمپ‌ها را بر اساس معیارهای مختلف طبقه‌بندی می‌کنند. متداولترین معیار تقسیم‌بندی پمپ‌‌ها، نحوه‌ انتقال انرژی به سیال می‌باشد. هر چند که پمپ‌ها را می‌توان بر اساس ساختار داخلی و نوع سیال عبوری از آن نیز طبقه‌بندی کرد. متداول‌ترین نوع پمپ‌ها در صنعت جهت کاربرد در چنین شرایطی نوع گریز از مرکز است زیرا پمپ‌های گریز از مرکز در بین انواع پمپ‌ها به علت شکل ساده ساختمانی، نسبت پایین حجم به توان مصرفی و تنوع فراوان موارد مصرف، در مقایسه با سایر پمپ‌ها از اهمیت بیشتری