ما هو الشیلر الصناعي وكيف يعمل؟ كيف يتم تحديد سعر الشیلر الصناعي؟ كيف يتم تصميم و إنتاج الشیلرات الصناعية؟ ابقوا معنا حتى نهاية هذا النص لتفهموا هذه الأسئلة.
ما هو الشیلر الصناعي وكيف يعمل؟
في العمليات الصناعية المختلفة، يتم توليد الكثير من الحرارة بسبب الاحتكاك أو احتراق الوقود أو وظائف المعدات المختلفة. إذا لم يتم التحكم في هذه الحرارة، فقد تؤدي إلى تلف المعدات بشكل خطير أو تقليل عمرها الافتراضي.
هناك طرق مختلفة للتحكم في هذه الحرارة، لكن إذا كانت كمية الحرارة المنتجة عالية، فلا يوجد خيار آخر سوى استخدام جهاز تبريد، على سبيل المثال، الشیلر الصناعي.
من بين معدات التبريد المختلفة، تعتبر المبردات الصناعية هي الأكثر استخدامًا. تختلف الشیلرات الصناعية، والتي تُعرف أيضًا باسم شیلر العمليات، عن شیلر لتكييف الهواء. المبرد الأكثر استخدامًا والذي يستخدم لتبريد المعدات المختلفة هو شیلر التبريد بالضغط.
يتكون مبرد الضغط من أربعة مكونات رئيسية: المكثف والمبخر والضاغط وصمام تمدد . تعتمد مبادئ عمل مبردات الضغط على تبخر مادة التبريد عند درجة حرارة منخفضة وامتصاص الحرارة من سائل التبريد الموجود في المبخر. للتعرف على أداء مبردات الضغط، نقوم بفحص عملية عملها.
يتم ضغط مادة التبريد الموجودة على شكل بخار عند مخرج المبخر في الضاغط. يتم إدخال الطاقة إلى الدورة في قسم الضاغط فقط، ولا تحتاج الأقسام الأخرى إلى الطاقة. بعد الضاغط، يدخل المبرد إلى المكثف.
المكثف هو مبادل حراري مسؤول عن تبريد مادة التبريد. مادة التبريد التي تدخل المكثف تكون في الطور الغازي، ولكن أثناء المكثف تتحول إلى سائل بسبب التبريد. يتميز هذا السائل بدرجة حرارة وضغط مرتفعين. بعد المكثف يوجد صمام تخفيف الضغط.
وظيفة هذا الصمام هي تقليل ضغط مادة التبريد بشكل مفاجئ، مما يتسبب في تبخر جزء من مادة التبريد وبسبب الطبيعة الماصة للحرارة لعملية التبخر، تنخفض درجة حرارة مادة التبريد إلى حد كبير. تبريد دورة التبريد بالتكثيف ممكن أيضًا فقط بسبب انخفاض درجة الحرارة هذا.
بعد صمام تخفيف الضغط، يدخل المبرد ثنائي الطور إلى المبخر ليعطي برودته لسائل التبريد، والذي عادة ما يكون ماء. وبتحوله إلى بخار يصل مادة التبريد إلى بداية الدورة ( مدخل الضاغط ) وتستمر هذه الدورة بشكل مستمر.
تنقسم المبردات الصناعية إلى فئتين، مبردة بالهواء ومبردة بالماء، بناءً على طريقة تبريد المكثف. في مبرد الضغط المبرد بالماء، تكون المبادلات الحرارية من النوع الصدفي وتتطلب المزيد من المعدات مثل أبراج التبريد.
بالنظر إلى المناخ الحار في البلاد، يوصى باستخدام المبردات المبردة بالمياه فقط في الظروف التي تتطلب قدرة تبريد عالية جدًا وتوافر الكثير من المياه؛ لأنه في برج التبريد يتبخر الكثير من الماء ويجب تعويض هذه المياه.
يتم استخدام المبادلات الحرارية ذات الزعانف النحاسية في مبرد الضغط المبرد بالهواء. المبردات المبردة بالهواء أرخص من المبردات المبردة بالماء وتتطلب معدات أقل.
العوامل المؤثرة على أسعار الشیلر الصناعية
قدرة المبرد
العامل الأكثر أهمية الذي يحدد سعر المبرد هو قدرة المبرد. ويرتبط سعر المبرد بشكل مباشر بقدرته .
نوع المكثف
إن نوع المكثف له تأثير كبير على السعر النهائي للمبرد ومواصفاته. تتميز المكثفات المبردة بالهواء بنظام بسيط وبالتالي فإن أسعارها منخفضة.
تحتوي المكثفات المبردة بالماء على معدات أكثر ونظام تحكم أكثر تعقيدًا، وبالتالي فإن أسعارها أعلى. وفي المقابل فإن كفاءة المكثفات المبردة بالماء أعلى من المكثفات المبردة بالهواء.
نوع الضاغط
يمكن أن يكون لنوع الضاغط أيضًا تأثير كبير على السعر النهائي للمبرد الصناعي. يتم اختيار نوع ضاغط المبرد حسب ظروفه وقدرته .
الظروف البيئية
كلما ارتفعت درجة الحرارة والرطوبة في البيئة، يجب أن يتمتع المبرد الصناعي الذي تم اختياره بقدرة أعلى وأكثر مقاومة.
نوع المبخر والمبادلات الحرارية المكثفة
إذا تم استخدام مبادلات ، تنخفض التكلفة الأولية، ولكن من ناحية أخرى، تكون قدرة هذه المبادلات على نقل الحرارة أقل من المبادلات اللوحية. تتميز المبادلات اللوحية بسعر أعلى ولكنها تشغل مساحة أقل .
سعر الشیلر الصناعي
يعتمد سعر الشیلر الصناعي على عوامل كثيرة، ولكن إذا أردنا تلخيص النطاق السعري للشیلرات الصناعية عام 1401 في جملة واحدة، فيمكننا القول أن سعر كل طن تبريد من المبرد الصناعي يتراوح بين 10 إلى 30 مليون تومان.
هذا السعر مخصص فقط للتكلفة الأولية لشراء مبرد، ويجب حساب تكاليف التركيب والصيانة وتكاليف التشغيل الأخرى بشكل منفصل لكل مبرد.
تصميم وتصنيع المبردات الصناعية
إن تصميم المبرد الصناعي عملية صعبة . في هذا القسم، نستعرض العملية العامة لتصميم المبرد.
يعد اختيار نوع المبرد هو الخطوة الأولى في تصميم المبرد الصناعي. لاختيار نوع المبرد يتم حساب الحمل الحراري للمكثف في دورة التبريد بالضغط ويتم اختيار نوع المكثف حسب كمية الحمولة.
بالنسبة للأحمال المنخفضة، المكثفات المبردة بالهواء، وبالنسبة للأحمال العالية، فإن المكثفات المبردة بالماء هي الخيار الأنسب. يتم اختيار المكثفات التبخيرية، وهي عبارة عن مزيج من المكثفين المذكورين، للأحمال المتوسطة.
بعد اختيار المكثف يتم اختيار الأجزاء الأخرى مثل نوع المبادل الحراري للمبخر ونوع وعدد الضواغط وصمام تخفيف الضغط. ويتطلب اختيار كل جزء من هذه الأجزاء حسابات هندسية معقدة ومحاكاة حاسوبية. أيضًا، في عملية التصميم، يجب تحديد العديد من التفاصيل مثل درجة حرارة المخرج ونوع مادة التبريد وضغط الدورة.
تطبيقات المبردات الصناعية
تبريد ورشة العمل أو مساحة المصنع
يتم تركيب العديد من الآلات الصناعية في الورش والمصانع . عندما تبدأ جميع هذه الآلات في العمل، يتم توليد الكثير من الحرارة في البيئة، مما يجعل المساحة بعد فترة لا تطاق بالنسبة للموظفين وتضر بالمنتجات. لتبريد مثل هذه البيئات، يتم استخدام المبردات الصناعية ذات القدرة المناسبة.
الصناعات البلاستيكية
يعد تبريد البلاستيك بمعدل معين أحد متطلبات إنتاج البلاستيك عالي الجودة ، ولهذا السبب تعتبر المبردات الصناعية جزءًا لا يتجزأ من صناعة البلاستيك.
تبريد العملية
في العمليات الصناعية، نتيجة للاحتكاك والاشتعال في الآلات المختلفة، يتم إنتاج الحرارة ، والتي إذا لم تتم إزالتها، فسوف تسبب ضررًا وتقلل من عمر المعدات . في مثل هذه الحالة، يتم استخدام المبرد الصناعي لإزالة الحرارة المتولدة خارج المبنى.
الصناعات الغذائية
في جزء أو أكثر من أجزاء العمليات الإنتاجية للعديد من المنتجات الغذائية، تكون هناك حاجة لتبريد المنتج الأولي أو النهائي. ولذلك، يتم استخدام المبردات الصناعية على نطاق واسع في مختلف الصناعات الغذائية لزيادة الجودة ومنع تلف المنتج.
طلاء المعادن
الاستخدام الآخر للمبردات الصناعية هو تقليل درجة الحرارة الناتجة أثناء عملية صهر المعادن المختلفة.
صناعة الخرسانة
يعد تبريد الخرسانة ضروريًا للحصول على خرسانة متينة، ولهذا السبب، يعد استخدام المبردات الصناعية أمرًا شائعًا في هذه الصناعة.
صناعة النسيج
في الصناعات النسيجية، من الضروري ضبط درجة الحرارة والرطوبة لتحقيق منتج عالي الجودة، ولهذا السبب، توجد تطبيقات مهمة أخرى للمبردات الصناعية في هذه الصناعات.
هناك معايير مختلفة لاختيار الضاغط، ولكن بشكل عام تُستخدم الضواغط اللولبية للتطبيقات ذات السعة المنخفضة والمتوسطة، وتستخدم الضواغط اللولبية للتطبيقات ذات السعة المتوسطة، وتستخدم ضواغط الطرد المركزي للتطبيقات ذات السعة العالية.
كلام أخر
تم تصميم وإنتاج الشیلرات الصناعية لشركة فراساد على أساس دورة التبريد بضغط البخار . يمكن تعديل درجة حرارة هذه المبردات حسب التطبيق .
ينقسم المبخر الذي تنتجه شركة فراسرد إلى ثلاث فئات. الفئة الأولى هي المبادل الحراري للصفائح النحاسية، والذي يتكون من صفائح فولاذية ذات لحام خاص. تتميز هذه الأنواع من المبخرات بضغط عمل مرتفع وحجم منخفض، ولهذا السبب، فهي تتمتع بأفضل أداء مقارنة بالمبخرات الأخرى.
النوع الثاني هو المبادلات الحرارية اللوحية ( Plate Heat Exchanger ) وهي متوفرة بأحجام وتصاميم مختلفة. الفئة الثالثة هي المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب ، والتي تتميز بأقل سعر مقارنة بالموديلات الأخرى ويسهل صيانتها. في المبادلات ذات الغلاف والأنبوب، يكون معامل نقل الحرارة أقل من معامل نقل الحرارة في المبادلات اللوحية، ولهذا السبب، تشغل هذه المبادلات مساحة أكبر.
