آشنایی جامع با رسیور مایع و جایگاه آن در سیستمهای برودتی
-
در این مطلب میخوانید:
مقدمه
در سیستمهای تبرید، اجزای متعددی در کنار یکدیگر فعالیت میکنند تا فرآیند سرمایش بهصورت پایدار، ایمن و با راندمان بالا انجام شود. یکی از اجزای بسیار مهم اما گاهی کمتر مورد توجه قرار گرفته، مخزن رسیور یا مخزن ذخیره مایع مبرد (Liquid Receiver) است. وظیفه اصلی این مخزن، ذخیرهسازی مبرد مایع خروجی از کندانسور و تأمین پایدار مبرد برای شیر انبساط و اواپراتور است. طراحی، انتخاب و نصب صحیح رسیور نقش مستقیمی در پایداری عملکرد سیستم، جلوگیری از برگشت مایع به کمپرسور، مدیریت شارژ مبرد، ایمنی و سرویسپذیری سیستم دارد.
ضرورت استفاده از رسیور
عدم استفاده از رسیور در بسیاری از سیستمهای تبرید میتواند مشکلات زیر را ایجاد کند:
• عدم پایداری فشار خط مایع
• ورود بخار به شیر انبساط و کاهش ظرفیت تبرید
• اختلال در عملیات دیفراست گاز داغ
• عدم امکان تخلیه ایمن مبرد در زمان تعمیرات
بنا به همین دلایل ذکر شده، استفاده از رسیور در این سیستمها الزامی است:
• سردخانههای صنعتی
• چیلرهای تراکمی
• سیستمهای چند کمپرسوره
• تونلهای انجماد
• سیستمهای دارای دیفراست گاز داغ
• سیستمهای دارای کندانسور با فاصله زیاد از اواپراتور
نکته: از آنجا که در سیستم های تبرید دارای کندانسور آب خنک، مایع مبرد در کندانسور ذخیره شده و مایع مادون سرد از کندانسور به سمت شیر انبساط جریان پیدا می کند؛ استفاده از رسیور در چنین سیستم هایی ضرورت ندارد.
مزایای بکارگیری مخزن رسیور
همانطور که بیان شد، رسیور یک مخزن تحت فشار است که در مسیر خروجی کندانسور و قبل از شیر انبساط نصب میشود و مبرد را در فاز مایع ذخیره میکند. وجود این مخزن باعث میشود:
• نوسانات دبی مبرد در سیستم کنترل شود،
• امکان شارژ و دشارژ ایمن مبرد ایجاد شود،
• در شرایط بار جزئی، مبرد اضافی بهصورت ایمن نگهداری شود،
• از ورود بخار یا فلاش گاز به شیر انبساط جلوگیری گردد.
در سیستمهایی که دارای چند اواپراتور، دیفراست گاز داغ، یا تغییرات بار شدید هستند، استفاده از رسیور کاملاً ضروری است و حذف آن باعث ناپایداری جدی سیستم میشود.
همچنین رسیور با ایجاد یک حجم تعادلی، باعث میشود:
• فشار پشت شیر انبساط ثابت باقی بماند،
• راندمان تبادل حرارتی اواپراتور افزایش یابد.
معیارهای انتخاب ظرفیت رسیور
در انتخاب صحیح مخزن رسیور، پارامترهای زیر نقش تعیینکننده دارند:
• حجم کل مبرد سیستم
• تعداد اواپراتورها
• وجود دیفراست گاز داغ
• طول خط لوله مایع
• نوع مبرد (چگالی متفاوت)
• شرایط دمای محیط کندانسور
در سیستمهای صنعتی، یکی از حیاتیترین اصول انتخاب رسیور این است که حداکثر 80 درصد حجم رسیور باید توسط تمامی شارژ مبرد درون سیستم پر شود.
دلیل این موضوع آن است که:
• مبرد در اثر افزایش دما منبسط میشود،
• اگر فضای خالی برای انبساط وجود نداشته باشد، فشار بهصورت انفجاری بالا میرود و این موضوع میتواند باعث ترکیدن رسیور یا عمل کردن ناگهانی شیر اطمینان شود،
بنابراین ظرفیت رسیور همیشه باید بر اساس "کل شارژ سیستم + ضریب ایمنی" انتخاب شود.
انواع رسیور
رسیورها در دو نوع افقی و عمودی طراحی و ساخته می¬شوند که ویژگی هرکدام در ادامه ذکر شده است:
رسیور عمودی:
• اشغال فضای کمتر
• جدایش بهتر بخار از مایع
• مناسب برای فضاهای محدود
• کارایی بالاتر در سیستمهای با نوسان بار
رسیور افقی:
• مناسب برای ظرفیتهای بالا
• نصب سادهتر در موتورخانههای بزرگ
• امکان دسترسی آسانتر به اتصالات
• کاربرد وسیع در سردخانههای صنعتی
نقش رسیور در دیفراست گاز داغ
در سیستمهایی که از دیفراست گاز داغ استفاده میشود، رسیور نقش بسیار حیاتی دارد، زیرا:
• در زمان دیفراست، مقدار زیادی مبرد به صورت بخار داغ وارد اواپراتور میشود،
• پس از پایان دیفراست، این حجم اضافی مبرد مایع باید بهصورت ایمن در رسیور ذخیره شود،
• اگر ظرفیت رسیور کافی نباشد، سیستم دچار افزایش فشار، باز شدن شیر اطمینان و اختلال عملکرد شدید میشود.
نقش رسیور در عملیات شارژ و تعمیرات سیستم تبرید
در زمان شارژ اولیه یا تعمیر و نگهداری سیستم تبرید، رسیور اجازه میدهد:
• مبرد بهصورت مرحلهای و کنترلشده وارد سیستم شود،
• امکان تخلیه کامل سیستم در زمان تعمیرات فراهم باشد،
• تست نشتی کامل سیستم انجام گیرد.
بدون رسیور، عملیات سرویس عملاً پرخطر و غیرکنترلشده خواهد بود.
نقش رسیور در مصرف انرژی سیستم تبرید
یک رسیور با ظرفیت و طراحی درست، از عملکرد ناپایدار شیر انبساط جلوگیری میکند و در نتیجه، ساعات کار کمپرسور را کاهش میدهد که به تبع آن، باعث کاهش مصرف انرژی کلی سیستم میشود.
نکات نصب و محل قرارگیری
بهترین و مناسب ترین محل قرارگیری رسیور در سیستم تبرید، بعد از کندانسور و قبل از فیلتر درایر خط مایع می باشد. رسیور باید در نزدیکترین فاصله در زیر (ارتفاعی پایین تر نسبت به) کندانسور قرار گیرد تا تخلیه آزاد مبرد مایع از کندانسور به راحتی انجام گیرد.