مبردات المياه

أجهزة التبريد الصناعية، والتي تُعرف أيضًا بالمبردات، وحدات التبريد، وحدات المياه الباردة، معدات التبريد، وما إلى ذلك، لديها متطلبات مختلفة للمبردات بسبب استخدامها الواسع في مختلف الصناعات. تتكون وحدة التبريد من أربعة مكونات رئيسية: الضاغط، المبخر، المكثف، والصمام التوسع، مما يحقق تأثير التبريد والتبريد للوحدة.

1. ضغط التبخر ودرجة الحرارة

في تشغيل المبرد، ترتبط درجة حرارة التبخر، والضغط، والحرارة التي تدخل إلى المبخر بواسطة الماء البارد ارتباطًا وثيقًا. عندما يكون الحمل الحراري مرتفعًا، يزداد درجة حرارة المياه الباردة العائدة في المبخر، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة المبخر والضغط المقابل للتبريد. وعلى العكس، عندما يتناقص الحمل الحراري، تنخفض درجة حرارة مياه الباردة العائدة، وبالتالي تنخفض درجة حرارتها وضغطها. عند تناقص الحمل الحراري في الغرفة المكيفة أثناء التشغيل الفعلي، تنخفض درجة حرارة مياه الباردة العائدة، وتنخفض معها درجة حرارة التبخر والضغط.

وفقًا للمعيار الوطني GB/T18403.1-2001، تكون الظروف التشغيلية المقدرة للجهاز المبرد 12 ℃/7 ℃ لدرجة حرارة المياه المبردة عند المدخل والمخرج، و30 ℃/35 ℃ لدرجة حرارة المياه الباردة عند المدخل والمخرج. وبالتالي تكون ظروف عمل الجهاز المبرد في المصنع 12 ℃/7 ℃ لدرجة حرارة المياه المبردة عند المدخل والمخرج، و30 ℃/35 ℃ لدرجة حرارة المياه الباردة عند المدخل والمخرج.

خلال التشغيل، يجب رفع درجة حرارة مخرج الماء البارد قدر الإمكان مع الالتزام بمتطلبات استخدام التكييف. بشكل عام، تكون درجة حرارة التبخر أقل بمقدار 2 ℃ إلى 4 ℃ من درجة حرارة مخرج الماء البارد. غالبًا ما يتم ضبط درجة حرارة التبخر ضمن نطاق 3 ℃ إلى 5 ℃. درجة حرارة تبخر زائدة قد تجعل من الصعب تحقيق التأثير المطلوب للتكييف، بينما يؤدي انخفاض درجة حرارة التبخر ليس فقط إلى زيادة استهلاك الطاقة للوحدة، ولكنه قد يسبب أيضًا تجمد وانشقاق أنابيب التبخر.

2. ضغط ومعدل التكثيف

في المبرد، يُطلق على الضغط الذي تشير إليه مقياس الضغط العالي ضغط التكثيف، ودرجة الحرارة التي تتوافق مع هذا الضغط تُسمى درجة حرارة التكثيف. مستوى درجة حرارة التكثيف، بينما تبقى درجة حرارة التبخر ثابتة، له أهمية حاسمة لاستهلاك الطاقة للوحدة. أثناء تشغيل وحدة المبرد، يجب الانتباه إلى ضمان أن تكون درجة حرارة المياه الباردة، كمية المياه، جودة المياه، وغير ذلك من المؤشرات ضمن النطاق المؤهل. عندما يكون هناك هواء داخل المكثف، يزداد الفرق في درجة الحرارة بين درجة حرارة التكثيف ومخرج المياه الباردة، بينما يتناقص الفرق في درجة الحرارة بين مدخل ومخرج المياه الباردة. في هذه الحالة، يكون أداء نقل الحرارة للمكثف غير جيد، ويكون الجزء الخارجي للمكثف ساخناً عند اللمس. بالإضافة إلى ذلك، فإن تراكم الجير والطين على الجانب المائي لأنبوب المكثف يؤثر بشكل كبير على نقل الحرارة.

3. الضغط ودرجة حرارة الماء البارد

إن معدل تدفق الماء البارد في المبخر متناسب عكسيًا مع الفرق في درجة الحرارة بين ماء التغذية وماء العودة، أي أن كلما زاد معدل تدفق الماء البارد، قل الفرق في درجة الحرارة؛ وعلى العكس، كلما قل معدل التدفق، زاد الفرق في درجة الحرارة. لذلك، فإن ظروف تشغيل وحدة التبريد تحدد الفرق في درجة الحرارة بين ماء التغذية والعودة الباردة بـ 5 ℃، مما ينظم في الواقع معدل تدفق الماء البارد للوحدة. يتم التحكم في معدل تدفق الماء البارد من خلال التحكم في انخفاض القوة الناتج عن مرور الماء البارد عبر المبخر.

تحت ظروف التشغيل القياسية، يتم ضبط انخفاض ضغط ماء التبريد للتغذية والعودة على المبخر ليكون 0.5 كجمف/سم². يتم ضبط خفض الضغط عن طريق تعديل فتحة صمام مخرج مضخة التبريد وفتحة صمامات ماء التغذية والعودة للمبخر.

4. ضغط ودرجة حرارة ماء التبريد

يعمل المبرد تحت ظروف تشغيل قياسية، مع درجة حرارة مياه العودة للمكثف 30 ℃ ودرجة حرارة المخرج 35 ℃. تحت ظروف التشغيل القياسية، يتم ضبط فرق الضغط في مخرج المكثف ليكون حوالي 0.75 كجم/سم². طريقة ضبط فرق الضغط تعتمد أيضًا على ضبط فتحة صمام صمام مخرج مضخة المياه الباردة وصمام أنابيب مدخل ومخرج مياه المكثف.

من أجل تقليل استهلاك الطاقة للمبرد، يجب تقليل درجة حرارة المكثف إلى الحد الأدنى قدر الإمكان. هناك طريقتان قابلتان للتنفيذ: الأولى هي تقليل درجة حرارة مياه العودة للمكثف، والثانية هي زيادة كمية مياه التبريد.

بالنسبة لوحدات التبريد الطرد المركزي، يمكن أن يسبب الضغط العالي أو المنخفض للتكثيف حدوث ظاهرة السيرج. عندما تواجه وحدة التبريد الطرد المركزي هذه الحالة، يجب ملاحظة أن الفرق بين ضغط التكثيف وضغط التبخر لا ينبغي أن يكون صغيرًا جدًا ويجب أن يلبي المتطلبات لمنع حدوث السيرج، وإلا فقد يحدث السيرج. في الخريف عندما تكون درجة الحرارة منخفضة، يكون تشغيل وحدة التبريد الأسطوانية أكثر فائدة لأن ضغط التكثيف يكون أقل والاستهلاك الكهربائي يتناقص بشكل كبير.