اواپراتور

• اواپراتور یا تبخیر کننده، بخش خنک کن چیلر جذبی محسوب می شود.
• اواپراتور مبدلی است که در آن آب تغذیه فن کوئل ها و هواسازها، گرمای خود را به مبرد می دهد و خود خنک شده و موجب تبخیر مبرد می شود.
• اواپراتور در واقع یک مبدل پیوسته و لوله است که آب سرد رفت و برگشت در لوله های آن جریان می یابد و مبرد در فضای پیوسته تبخیر می شود.
• به طور معمول لوله های این مبدل از جنس مس و پوسته، فولادی است.
• در محفظه اواپراتور و در طول آن کلکتوری مجهز به افشانک هایی نصب می شود تا مبرد(آب) را در فضای آن و بر روی کوئل پاشیده تا از این طریق مقدار تبخیر افزایش یابد.
• تشتک اواپراتور و افشانک ها از فولاد کربنی ساخته می شوند.
• یک پمپ به طور مرتب مبرد را از تشتک اواپراتور(بخش زیرین پوسته) مکش نموده و از طریق کلکتور و افشانک ها در فضای اواپراتور می پاشد.
• به منظور ممانعت از اتلاف حرارت، سطوح خارجی پوسته ی اواپراتور عایق می شود.
• در چیلرهای شعله مستقیم ، اواپراتور ها در فصل زمستان نقش مبدل گرمایشی را به عهده گرفته و به کمک بخار گرم محلول، آب در گردش را گرم می کنند. تحت این شرایط بر اساس مقررات ARI 560 حد اکثر دمای آب خروجی 60 درجه ی سانتی گراد(140 درجه فارنهایت) تعیین شده است.
• فشار داخل اواپراتور 6 میلی متر جیوه(0.8) کیلو پاسکال است و تحت این فشار مبرد(آب) در دمای 3.9 درجه سانتی گراد(39 درجه فارنهایت) تبخیر می شود.
• شرایط استاندارد برای دمای آب خروجی از اواپراتور مطابق ARI 560 برای انواع چیلرهای یک اثره، دو اثره و شعله مستقیم 6.7 درجه ی سانتی گراد(44 درجه فارنهایت) است.
• شرایط استاندارد برای دبی آب سرد جاری در کوئل اواپراتور که تجهیزات تبادل حرارت ساختمان را تغذیه می کند بر اساس ARI 560 برای انواع چیلرهای یک اثره، دو اثره و شعله مستقیم، 2.4 گالن بر دقیقه به ازای هر تن تبرید(0.043 لیتر بر ثانیه به ازای هر کیلو وات) است.
• ضریب رسوب گذاری لو له های اواپراتور که آب تغذیه ی تجهیزات تبادل حرارت در آن جریان می یابد مطابق ARI 560 برای انواع چیلرها، 0.000018 m² C/W (0.00001 ft² F/Btuh) است.

ابزوربر 

• ابزوربر حاوی ماده ی جاذب(محلول لیتیم بروماید) است.
• محفظه جاذب نیز همچون اواپراتور یک مبدل پوسته و لوله است که در لوله های آن، آب برج خنک کن جریان می یابد و پوسته حاوی لیتیم بروماید است.
• محلول رقیق در ابزوربر تشکیل می شود.
• عمل تبخیر در اواپراتور توام با اخذ گرما از کوئل حاوی آب ساختمان است. بنابراین دمای ابزوربر به هنگام جذب بخار مبرد افزایش می یابد. آب خنک برج، بخشی از گرمای آزاد شده در ابزوربر را گرفته و آن را از سیستم دفع می کند تا این محفظه برای جذب بهتر تا حد مشخصی خنک بماند.
• کاهش بیش از اندازه ی دما در ابزوربر تبعات ناخوشایندی همچون متبلور شدن محلول را به همراه خواهد داشت.
• ابزوربر نیز همچون اواپراتور دارای کلکتور و افشانک هایی است که محلول از داخل آن به روی کوئل پاشیده شده و به این ترتیب با سرد شدن هر چه بیشتر آن، بازده جذب بالاتر رفته و بخار آب بیشتری از محفظه ی اواپراتور جذب لیتیم بروماید می شود.
• برخی از چیلرها دارای پمپ مخصوصی به عنوان پمپ ابزوربر هستند که وظیفه آن مکش محلول از تشتک(بخش زیرین پوسته ابزوربر) و دهش آن به داخل فضای ابزوربر از طریق کلکتور و افشانک ها است.
• در برخی مدل های دیگر نیز این عمل بدون پمپ و به صورت ثقلی انجام می شود، زیرا ژنراتور در ارتفاعی بالاتر از ابزوربر قرار می گیرد. بنابراین محلول خروجی از ژنراتور از طریق کلکتور و افشانک ها بدون نیاز به پمپ وارد ابزوربر می شود. چیلرهای با ظرفیت بالا نیازمند استفاده از پمپ سوم نیز هستند.
• در قسمت زیرین ابزوربر، پمپ دیگری با نام پمپ محلول وجود دارد که محلول رقیق را از مبدل حرارتی گذرانده و آن را به ژنراتور می ریزد.
• ابزوربر و اواپراتور در پوسته ای مشترک جای می گیرند و از داخل به هم مرتبط هستند. به این ترتیب بخار حاصل از تبخیر مبرد به طور مستقیم جذب لیتیم بروماید موجود در ابزوربر می شود. در برخی مدل ها اواپراتور بالای ابزوربر قرار می گیرد و تحت این شرایط احتمال نفوذ لیتیم بروماید به اواپراتور کاهش می یابد. در بعضی مدل های دیگر اواپراتور و ابزوربر به صورت افقی و در کنار یکدیگر قرار می گیرند. در هر حال در هر دو مدل برای جداسازی این دو محفظه از صفحات قطره گیر(Eliminator) استفاده می شود تا ضمن امکان برقراری ارتباط مستقیم از نفوذ لیتیم بروماید به محفظه اواپراتور جلوگیری شود.
• شرایط استاندارد برای دمای آب برج خنک کننده ورودی به ابزوربر بر اساس مقررات ARI 560 برای انواع چیلرهای یک اثره، دو اثره و شعله مستقیم، در بار کامل 29.4 درجه ی سانتی گراد(85 درجه ی فارنهایت) تعریف شده است و برای بارهای جزئی 75 درصد  25.3 درجه ی سانتی گراد(77.5 درجه ی فارنهایت) و برای بارهای جزئی 50 و 25 درصد، 21.1 درجه ی سانتی گراد(70 درجه ی فارنهایت) مشخص شده است.
• شرایط استاندارد برای دبی آب برج خنک کننده ابزوربر و کندانسور بر اساس استاندارد ARI 560 برای چیلرهای یک اثره 3.6 گالن در دقیقه به ازای هر تن تبرید(0.065 لیتر بر ثانیه به ازای هر کیلووات) بر اساس (9°C) 17°F اختلاف دمای آب برج خنک کننده و برای چیلرهای دو اثره و شعله مستقیم 4 گالن بر دقیقه به ازای هر تن تبرید(0.072 لیتر بر ثانیه به ازای هر کیلووات) بر اساس(7°C) 12°F اختلاف دمای آب برج خنک کننده است.
• ضریب رسوب گذاری(Fouling Factor) لوله های ابزوربر که مجرای گردش آب برج خنک کننده محسوب می شوند مطابق مقررات ARI 560 برای انواع چیلرهای یک اثره، دو اثره و شعله مستقیم 0.000044 متر مربع کلوین بر وات(0.00025 ft2 f/btu h) است.

ژنراتور  

• عملیات تغلیظ محلول لیتیم بروماید در ژنراتور انجام می شود.
• چیلرهای یک اثره دارای یک ژنراتور هستند که ممکن است با آب گرم، آب داغ و یا بخار گرم شود.
• برخی ژنراتورها نیز مانند اواپراتور و ابزوربر دارای افشانک هایی هستند که محلول رقیق از طریق آن ها در فضای پوسته پاشیده می شود تا در تماس با کوئل گرم حاوی بخار یا آب گرم، لیتیم بروماید محلول از بخار آب(مبرد) جدا شود. اما در بسیاری از مدل ها از هیچگونه تشتک توزیع یا افشانه ای برای ریزش محلول رقیق به درون ژنراتور استفاده نمی شود.
• چیلرهای دو اثره دارای دو ژنراتور دمای زیاد و کم هستند که لیتیم بروماید در آنها به صورت مرحله ای تلغیظ می شود. ژنراتور دمای زیاد به طور مستقیم از طریق منبع حرارتی جداگانه(آب گرم یا بخار) تغذیه می شود و گرمای ژنراتور دمای کم، از طریق بخار مبرد حاصل از عملیات تلغیظ در ژنراتور دمای زیاد، تامین می شود.
• چیلرهای شعله مستقیم نیز هم چون چیلرهای دو اثره دارای دو ژنراتور دمای کم و زیاد هستند. در این گونه چیلرها ژنراتور دمای زیاد در واقع نوعی دیگ فولادی متصل به چیلر است و به کمک شعله مستقیم مشعل عملیات تلغیظ اصلی را انجام می دهد. ژنراتور دمای کم نیز هم چون چیلرهای دو اثره از طریق بخار مبرد جدا شده از محلول رقیق تغذیه می شود.
• ژنراتور چیلرهای یک اثره و همچنین هر دو ژنراتور چیلرهای دو اثره و ژنراتور دمای کم چیلرهای شعله مستقیم نوعی مبدل پوسته و لوله هستند که از میان لوله ها، سیال های گرمی چون آب گرم، آب داغ و بخار عبور می کنند و محلول رقیق در فضای پوسته غلیظ می شود. ژنراتور دمای زیاد چیلرهای شعله مستقیم، ساختاری مشابه دیگ های فولادی لوله آتش دارند که آتش و هوای گرم ناشی از احتراق از داخل کوره و لوله های فولادی حرکت نموده و محلول، رقیق در فضای پوسته دیگ غلیظ می شود. این گونه ژنراتورها بنا به ظرفیت چیلر ممکن است یک پاس(یک گذر) یا دو پاس(دو گذر) باشند. در چیلرهای شعله مستقیم ژنراتورهای دمای زیاد نقش مولد گرمایشی در زمستان را هم بازی می کنند.
• مطابق ARI 560، فشار بخار ورودی به ژنراتور چیلرهای یک اثره حداکثر15psip)103 Kp) با 2psi (14Kpa) افزایش و کاهش و بر اساس همین مقررات، حداکثر فشار ورودی بخار به چیلرهای دو اثره 125psig (861 Kpa ) با 15psi (103 Kpa ) کاهش و افزایش، تعیین شده است.
• دمای آب گرم یا آب داغ ورودی به ژنراتورهای چیلرهای یک اثره مطابق ARI560 بین 82 تا 204 درجه سانتی گراد(180 تا 400 درجه فارنهایت) تعیین شده است.
• ضریب رسوب گذاری مطابق ARI560 برای ژنراتورهای بخار باید صفر باشد و برای ژنراتورهای آب گرم یا داغ برابر0.000018m2C/W(0.00001 Ft2 f/Btuh ) تعیین شده است.

کندانسور   

• در محفظه ی تقطیر کننده یا کندانسور، بخار مبرد در تماس غیر مستقیم با آب ارسالی از سوی برج خنک کننده تبدیل به مایع می شود.
• در چیلرهای دو اثره و شعله مستقیم که دارای دو ژنراتور دمای کم و زیاد هستند، ژنراتور دمای کم در واقع خود نقش یک کندانسور را نیز بازی میکند، زیرا در این محفظه گرمای بخار مبرد صرف تلغیظ بخشی از محلول شده و خود تقطیر می شود.
• کندانسور هم مانند سه محفظه ای اصلی دیگر نوعی مبدل پوسته و لوله است که آب برج خنک کننده از میان لوله ها عبور نموده و عملیات تقطیر بخار آب در محفظه ی پوسته انجام می شود.
• شرایط استاندارد برای دمای آب برج خنک کننده ورودی به کندانسور بر اساس استاندارد ARI 560 برای انواع چیلر های یک اثره، دو اثره و شعله مستقیم، در بار کامل 29.4 درجه سانتی گراد(85 درجه فارنهایت) است و برای بارهای جزئی 75 درصد 25.3 درجه ی سانتی گراد(77.5 درجه ی فارنهایت) و برای بارهای جزئی 50 و 25 درصد ، 21.1 درجه ی سانتی گراد(70 درجه ی فارنهایت) است.
• شرایط استاندارد برای دبی آب برج خنک کننده کندانسور و ابزوربر بر اساس مقررات ARI 560 برای چیلر های یک اثره ، 3.6 گالن در دقیقه با ازای هر تن تبرید(0.065 لیتر در ثانیه به ازای هر کیلو وات) و برای چیلر های دو اثره و شعله مستقیم 4 گالن در دقیقه به ازای هر تن تبرید( 0.072 لیتر در ثانیه به ازای هر کیلو وات ) است.
• شریب رسوب گذاری(Fouling Factor) لوله های کندانسور که مجرای گردش آب برج خنک کننده محسوب می شوند مطابق ARI 560 برای انواع چیلرهای یک اثره، دو اثره و شعله مستقیم 0.000044 m2 K/W (متر مربع کلوین بر وات) ( 0.00025 ft2 f/btuh ) است.
• به طور معمول کندانسور بالاترین محفظه ی چیلرهای جذبی را تشکیل می دهد، از این رو مایع حاصل از عملیات تقطیر بدون نیاز به پمپ و به صورت ثقلی وارد اواپراتور می شود.
• محفظه ی کندانسور و ژنراتور در یک پوسته مشترک قرار می گیرند و از داخل به هم مرتبط هستند، بنابراین بخار آب ایجاد شده در ژنراتور به راحتی و به طور مستقیم وارد فضای کندانسور می شود.

مبدل حرارتی

• مبدل حرارتی امکان تبادل حرارت بین محلول رقیق خروجی از ابزوربر و محلول غلیظ خروجی از ژنراتور را فراهم می آورد. این مبدل نیز از نوع پوسته و لوله است که به طور معمول، محلول رقیق سردتر از میان لوله و محلول غلیظ گرم تر ازمیان پوسته عبور می کند.
• تبادل حرارت بین دو محلول رقیق و غلیظ موجب افزایش بازده ی سیستم می شود. زیرا پیش گرم نمودن محلول رقیق ورودی به ژنراتور موجب کاهش بار گرمایی در این محفظه شده و از سوی دیگر پیش سرد شدن محلول غلیظ قبل از ورود به ابزوربر باعث کاهش بار برج خنک کننده می شود.
• در چیلرهای دو اثره و شعله مستقیم متناسب با دو ژنراتور دمای زیاد و کم، دو مبدل حرارتی دمای زیاد و کم کاربرد دارد و در برخی مدل ها از مبدل حرارتی سومی نیز استفاده می شود. در این مبدل سوم، چگالیده حاصل از تقطیر بخار پس از خروج از ژنراتور در تماس غیر مستقیم با محلول ورودی به ژنراتور دمای بالا قرار می گیرد تا ضمن پیش گرم کردن آن، بخار احتمالی موجود در چگالیده قبل از ورود به تله بخار تقطیر شده و یا چگالیده با واگذاری گرمای محسوس خود به محلول، خنک تر می شود. این مبدل موجب افزایش کارایی چیلر می شود.

پمپ ها   

• پمپ های مبرد و محلول تنها قطعات مکانیکی مصرف کننده ی برق در چیلرهای جذبی محسوب می شوند.
• پمپ مبرد، آب را از تشتک اواپراتور مکیده و آن را از طریق افشانک ها یا نازل های تعبیه شده در فضای اواپراتور به روی کوئل حاوی آب سرد شونده می ریزد.
• پمپ محلول نقش انتقال محلول رقیق از ابزوربر به ژنراتور را به عهده دارد.
• در برخی چیلرهای جذبی از پمپ سومی، تحت عنوان پمپ ابزوربر نیز استفاده می شود. این پمپ محلول رقیق را از تشتک ابزوربر مکیده و آن را از طریق افشانک های تعبیه شده در فضای ابزوربر به روی کوئل آب برج خنک کننده می ریزد.
• پمپ های چیلرهای جذبی از نوع کاملا بسته(Hermetic) هستند.
• الکتروموتور و پمپ در یک پوسته کاملا درزبندی شده قرار دارند و انتقال حرکت از الکتروموتور به پمپ با محور مستقیم است.
• پمپ های چیلرهای جذبی از نوع گریز از مرکز است.
• مکش و دهش پمپ به لوله ها جوش داده می شود.
• به طور معمول در مسیر مکش و دهش پمپ هیچ گونه شیری نصب نمی شود، اما برخی از تولید کنندگان در مسیر مکش و دهش پمپ از شیرهای ربع گرد پروانه ای استفاده می کنند.
• یاتاقان های این نوع پمپ از نوع گرافیتی مخروطی بوده ونیازمند روغن کاری و خنک کاری خارجی نیستند و عملیات روان کاری و خنک کاری آن ها به وسیله مبرد یا محلول صورت می گیرد.
• این گونه پمپ ها نیازمند سرویس و نگهداری نیستند، اما بهتر است به ازای هر 50 یا 60 هزار ساعت مورد بازبینی قرار گیرند.
• توان الکتروموتورهای پمپ محلول و مبرد در ظرفیت های 100 تا 700 تن تبرید بین 3 تا 5 اسب(در حدود 2.2 تا 4 کیلو وات) است.
• به طور معمول ولتاژ الکترو موتورها 400 ولت سه فازه است.

پمپ خلا و سیستم جمع آوری گازهای غیر قابل تقطیر

• به منظور تخلیه هوا و گازهای غیر قابل تقطیر از پمپ خلا استفاده می شود.
• اگر چه پمپ خلا جزیی از ساختار اصلی چیلرهای جذبی محسوب نمی شود، اما بیشتر سازندگان ترجیح می دهند یک دستگاه از این گونه پمپ ها بر روی محصول خود نصب کنند. زیرا توصیه می شود که هر هفته حداقل یک بار، سیستم از هوا یا گازهای غیر قابل تقطیری که در اثر فعل و انفعالات شیمیایی یه وجود می آید، تخلیه شود.
• گازهای تولید شده که می باید به کمک سیستم تخلیه و پمپ خلا، هرازگاهی از چیلر خارج شوند، عبارتند از: ترکیبات مختلف نیتروژن مانند دی اکسید نیتروژن و تترا اکسید نیتروژن، مقداری آمونیاک و هیدروژن. در این میان هیدروژن سهم قابل توجهی را به خود اختصاص می دهد.
• تصاویر(3-29)،(3-30)،(3-31) نوعی سیستم جمع آوری گازهای غیر قابل تقطیر مجهز به پمپ خلا که بر روی برخی چیلرها نصب می شوند را نمایش می دهد. این سیستم دارای مخزنی است که گازها در آن جمع آوری می شود.
• در این مخزن، کوئلی جاسازی شده که در آن آب برج خنک کننده مدار کندانسور جاری می شود و از سوی دیگر لوله ای متصل به سمت دهش پمپ محلول، به طور مستمر مقداری از محلول خروجی از ابزوربر را به داخل این مخزن می پاشد. محلول ورودی به مخزن پس از تماس با کوئل کوچک آب برج خنک کننده و جدا سازی برخی گازهای غیرقابل تقطیر در بخش تحتانی مخزن جمع شده و از طریق خط مکش خارج می شود. نمونه ای از گازهای تولید شده در پوسته ابزوربر هم از طریق لوله ای وارد این مخزن می شود.