مبانی تبرید صنعتی، سیستم برودتی صنعتی آمونیاک آبشاری

سیستم برودتی صنعتی آمونیاک آبشاری پیشرفته ترین سیستم تبرید است و این سیستم ها می توانند بسیار پیچیده شوند، این سیستم برای سیستم های برودتی مناسب است که برای بارهای خنک کننده خود به دامنه های مختلف دما نیاز دارند و همچنین رعایت مقررات بهداشتی، ایمنی و زیست محیطی را آسان تر و ارزان تر می کند.این سیستم از ترکیبی از گاز آمونیاک و آب به عنوان مایع‌های خنک‌کننده استفاده می‌کند و با استفاده از فشار و دما، امکان خلق شرایط خنکی مطلوب را در محیط فراهم می‌کند. در این سیستم، گاز آمونیاک به عنوان یک مایع خنک‌کننده با انتقال حرارت از یک محیط به دیگری و برعکس، نقش اساسی را ایفا می‌کند. آمونیاک از حالت گازی به حالت مایع تبدیل شده و به عنوان مایع فشرده‌شده به دمای پایین‌تر و فشار بالاتر به سیستم تبرید وارد می‌شود، سپس در مبدل حرارتی، حرارت آن به محیط خارجی منتقل می‌شود و دوباره به حالت گازی برمی‌گردد.

این فرآیند به صورت مداوم انجام می‌شود تا دما و فشار مطلوب در سیستم حفظ شود و فضاها یا مواد مورد نیاز خنک شوند. با توجه به کارآیی، کاربرد گسترده، و قابلیت تنظیم دما و فشار، سیستم آمونیاک آبشاری به عنوان یک راه حل موثر و اقتصادی در صنایع مختلف انتخاب می‌شود. این سیستم از لحاظ فنی و عملیاتی با دقت و دقت طراحی شده است تا بهینه‌ترین عملکرد و بهره‌وری را در طول زمان فراهم کند.  

سیستم آمونیاک آبشاری چیست؟

وقتی برای اولین بار به این سیستم نگاه می کنید کمی دلهره آور است، اما اگر همه اینها را به دقت دنبال کرده اید، باید بتوانید نحوه کار آن را دنبال کنید. فقط یک لحظه به خود فرصت دهید تا لوله ها را ردیابی کند و ببیند همه چیز در کجا جریان دارد.این سیستم های تبرید معمولاً از دو یا چند مدار تبرید جداگانه تشکیل شده اند که اغلب از مبردهای مختلف برای تأمین اثر خنک کننده استفاده می کنند.در این سیستم دو کمپرسور داریم به جز اینکه هر دو مبرد در گردش در اطراف مدارهای جدا شده، یک مدار دمای بالا و یک مدار دمای پایین هستند. اتصال دو مدار مبدل حرارتی است که به عنوان کندانسور آبشاری شناخته می شود که به عنوان یک کندانسور برای مدار دمای بالا و یک اواپراتور برای مدار دمای پایین عمل می کند.این دو مبرد می توانند یکسان باشند یا برای هر مدار متفاوت و بهینه باشند. به عنوان مثال می توانیم از آمونیاک برای سمت دمای بالا و co2 برای سمت دمای پایین استفاده کنیم.این بدان معنی است که از آمونیاک کمتری استفاده می شود و سیستم در مقایسه با سیستم فقط دو مرحله ای آمونیاک کارآمدتر است.

سیستم آمونیاک آبشاری در سردخانه

در  محیط های سردخانه در بخش باز، آمونیاک در یک لوله‌کش محکم جریان دارد و از طریق یک کمپرسور به فشار قوی تحت می‌آید تا به شکل بخار به سردخانه‌ها برسد. در اینجا، آمونیاک با تماس با هوا یا سیال دیگری خنک شده و به حالت مایع تبدیل می‌شود. سپس، این مایع آمونیاک به دو کارگاه مختلف می‌رود: یکی به سردخانه‌ها و دیگری به تبدیل‌گاه‌ها. در سردخانه‌ها، آمونیاک مایع توسط یک کمپرسور دیگر به شکل بخار تبدیل می‌شود و از طریق یک مبدل حرارتی، حرارت مورد نیاز برای خنک کردن محیط را جذب می‌کند. سپس، برای اعاده‌ی خنکای به محیط، آب سرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در تبدیل‌گاه‌ها، آمونیاک به کمک حرارت محیط گرما را جذب کرده و به حالت بخار تبدیل می‌شود. این بخار سپس به کمک یک کمپرسور دیگر به فشار بالا تحت می‌آید و به سردخانه‌ها و تبدیل‌گاه‌های دیگر ارسال می‌شود.سیستم آمونیاک آبشاری به عنوان یک سیستم برودتی مؤثر و پرکارایی شناخته می‌شود که به خوبی در برودتی و یخ زدن محیط‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اجزای تشکیل دهنده سیستم آمونیاک آبشاری

سیستم آمونیاک آبشاری از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقش خاصی در عملکرد و کارایی این سیستم دارند. اجزای اصلی سیستم آمونیاک آبشاری از کمپرسور شروع می شود ، کمپرسور وظیفه فشرده‌سازی گاز آمونیاک را دارد تا آن را به فشار بالاتری تبدیل کند و برای ارسال به سیستم تبرید آماده شود. پس از آن نوبت به بخش کندانسور می رسد، در این قسمت، گاز آمونیاک فشرده شده به حالت مایع تبدیل می‌شود. این فرایند باعث انتقال حرارت از گاز فشرده شده به محیط خارجی می‌شود.: مبدل حرارتی نیز برای انتقال حرارت بین آمونیاک مایع و آب سرد در سیستم استفاده می‌شود. این مبدل حرارتی معمولاً در داخل سیستم تبرید قرار می‌گیرد. اواپراتور هابه عنوان مخزن ذخیره‌سازی آمونیاک مایع عمل می‌کند. آمونیاک از اینجا وارد مبدل حرارتی می‌شود تا دمای آن کاهش یابد. شیرها و سیستم‌های کنترلی به منظور کنترل جریان آمونیاک و حفظ شرایط عملیاتی بهینه در سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیستم تخلیه و تزریق برای تخلیه و تزریق مایع آمونیاک در سیستم به منظور حفظ فشار و دماهای مطلوب استفاده می‌شود. همچنین، این سیستم ممکن است شامل اجزای دیگری نیز باشد مانند فیلترها، پمپ‌ها، سیستم‌های ایمنی، و دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترلی که برای عملکرد بهینه و ایمنی سیستم ضروری هستند.

نحوه عملکرد آمونیاک آبشاری

در یک سیستم آمونیاک آبشاری، آمونیاک به صورت پله‌ای (آبشاری) در میانه سرمایشی از چندین سطح یا سیکل جریان می‌یابد. این سیستم به این شکل عمل می‌کند که آمونیاک با فشار بالا و دمای بالا در سطح بالا تر سیکل جریان می‌یابد و با عبور از کمپرسورها و مبدل‌های حرارتی، فشار و دما به تدریج کاهش می‌یابد. در نهایت، آمونیاک با دما و فشار پایین‌تر در سطح پایین‌تر سیکل جریان می‌یابد.این دوره‌های متوالی از فشار و دما، باعث ایجاد جریان آمونیاک در سیستم شده و امکان انتقال حرارت به محیط را فراهم می‌آورد. با این روند مداوم، سیستم آمونیاک آبشاری به عنوان یک سیستم سرمایشی عمل می‌کند که می‌تواند در سردخانه‌ها و دیگر فضاهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.