یکی از مهمترین اقداماتی که در صنایع برای حفظ و نگهداری قطعات و ماشین آلات باید انجام شود، خنک سازی آن ها است. امروزه از دستگاه ها و تجهیزات مختلفی برای کاهش دما و خنک سازی هر چه بهتر قطعات صنعتی استفاده می کنند. یکی از کابردی ترین و بهترین چیلرهای صنعتی هستند. چیلرهای صنعتی قابلیت استفاده را در صنایع پزشکی، تولیدی، دارویی، غذایی و ... را داشته و می توانند به صورت کنترل شده و یکنواخت عملیات خنک سازی را پیاده کنند. ما در ادامه قصد داریم تا به صورت کامل به سوال چیلر صنعتی چیست، پاسخ دهیم.
چیلر صنعتی چیست؟
چیلرهای صنعتی یک سیستم خنک کننده هستند که گرما را از طریق گردش یک مبرد جذب می کنند. سپس گرمای جذب شده از طریق یک سری مکانیسم ها آزاد خواهد شد. برای اینکه یک چیلر صنعتی به خوبی فرایند خنک سازی را انجام دهد، نیاز است تا قطعات و تجهیزات مختلفی درون آن به خوبی با یکدیگر سازگار شوند. این قطعات به طور هماهنگ برای به گردش درآوردن یک مبرد با هم کار کرده و گرما را از یک فرایند، عملیات و یا فضا حذف می کنند.
امروزه انواع مختلفی از چیلرها وجود دارد که هر کدام از آن ها فرایند متفاوتی را برای حذف گرما طی می کنند. با این وجود، همه چیلرها از هوا یا آب به عنوان روشی برای خنک کردن استفاده می کنند. به عنوان مثال، در یک چیلر، هوای با استفاده از فن خنک خواهد شد و در یک چیلر دیگر، آب با منتقل شدن به یک برج خنک کننده، کاهش دما را تجربه می کند. جدا از دو فرایند خنک کننده، چیلرها بیشتر بر اساس نوع کمپرسشان از یکدیگر متمایز شده اند.
آشنایی با تاریخچه استفاده از چیلر صنعتی
اکنون که به صورت اجمالی دانستید که چیلر صنعتی چیست، شاید بخواهید با تاریخچه جزئی این مدل از دستگاه ها نیز آشنا شوید. برای سال های متمادی، صنایع به دنبال راه هایی برای تامین سرمایش فرایندهای تولیدی خود بودند. سیستم تهویه مطبوع اولیه که در ابتدای قرن بیشتم معرفی شد، نمی توانست به عنوان خنک کننده کافی برای ساختمان های بزرگ، فرایندهای تولید، ماشین آلات با ظرفیت بالا و عملیات مونتاژ مورد استفاده قرار بگیرد.
پیشرفت های تکنولوژیکی که از دهه 1950 آغاز شد و تا قرن بیست و یکم ادامه یافت، تجهیزات خنک کننده حذف گرمای جدیدی را معرفی کرد که قادر به تولید دماهایی هستند که می توانند عملیات های بسیار سختی مانند برش های لیزری و ریخته گری را خنک کنند.
کاربردهای مختلف چیلر صنعتی چیست؟
نکته بعدی که قصد داریم تا در خصوص آن بیشتر صحبت کنیم این است که کاربردهای مختلف چیلر صنعتی چیست؟ در ابتدا باید بدانید که چیلرهای صنعتی، کاربردهای بسیار گسترده ای دارند. از این رو صنایع مختلفی مانند داروسازی، تولید مواد غذایی، پتروشیمی ها، کشاورزی و ... از انواع چیلرهای صنعتی استفاده می کنند. این چیلرها از مزایای بسیار زیادی برخوردارند که باعث بهره وری بیشتر و بهبود در عملیات تولید می شود. از مهمترین کاربردهای چیلرهای صنعتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• استفاده در محیط های سربسته
تجهیزات تولیدی گرمای بسیار زیادی تولید می کنند. از این رو محیط هایی که در نزدیکی این تجهیزات قرار دارند بسیار گرم شده و می تواند برای کارمندان خطرناک باشند. استفاده از یک چیلر صنعتی می تواند باعث کاهش دمای یک محیط سربسته شده و دمایی مطلوب برای یک محیطی ایمن تر و ساده تر ایجاد کنند. این چیلرهای صنعتی همچنین می توانند برای خنک نگه داشتن دفاتر و سایر فضاهای گرم کاری نیز کاربرد داشته باشند.
• خنک سازی فرایند
فرایندهای صنعتی از طریق اصطکاک، تجهیزات صنعتی و یا سوزاندن گرما تولید می کنند. برای افزایش طول عمر ماشین آلات و حفظ فرایند، به یک چیلر صنعتی نیاز است. بدین صورت استفاده از چیلرهای صنعتی نه تنها در هزینه های تعمیر، نگهداری و یا حفظ چنین دستگاه هایی صرفه جویی می کند، بلکه باعث بهبود فرایند تولید و افزایش بهره وری خواهد شد.
• استفاده در صنعت تولید پلاستیک
پلاستیک ها بسیار به دما حساس هستند. اگر خیلی داغ شوند، می توانند به سرعت ذوب شده و تغییر شکل دهند. در طول فرایند تولید، پلاستک ها باید در قالب ها و تا دمای مورد نظر و مناسب خنک شوند. چیلر صنعتی می تواند از پس خنک سازی این قالب ها بربیاید.
استفاده در صنعت آبکاری فلزات
آبکاری فلزات را می توان با آبکاری الکتریکی و یا الکترولس انجام داد، اما نکته ای که باید بدانید این است که هر دو این فرایندها نیاز به دمای بالایی دارند. از این رو شرکت های مختلف در این فرایندها به استفاده از چیلرهای صنعتی رو می آورند. استفاده از انواع چیلرهای صنعتی می تواند به سادگی، مشکل افزایش دما در صنایع آبکاری فلز را، به سادگی برطرف کند.
• استفاده در صنایع غذایی
به جرأت می توان گفت که صنعت مواد غذایی از آن دست صنایعی است که به وفور از چیلرهای صنعتی استفاده می کند. استفاده از این چیلرها منجر به حفظ هر چه بهتر مواد غذایی و تسریع در روند تولید آن ها خواهد شد؛ به خصوص اگر در فرایند تولید این مواد، مانند بستنی ها و یا خمیرهای مخصوص، به دمای محیط پایینی نیاز باشد.
• استفاده در نیروگاه های برق
این نیروگاه ها گرمای زیادی را برای تولید برق ایجاد می کند. از این رو استفاده از چیلرهای صنعتی، امکان خنک سازی اجزاء و فرایندهای تولید را فراهم می کنند.
• استفاده در صنعت پزشکی
تجهیزات پزشکی نیاز به کنترل دقیق دما دارند. اسکنرهای MRI، اسکنرهای سی تی و دستگاه های LINAC گرمایی تولید می کنند که باید کنترل و یا حذف شود. چیلرهای صنعتی منبع مهمی برای خنک سازی دما و اطمینان از عملکرد کارامد چنین دستگاه های حیاتی شناخته می شوند.
• صنعت داروسازی
داروهایی که در صنعت داروسازی تولید می شوند، نیاز به استفاده از آب سرد در فرایند تولید دارند؛ از این رو نیاز است تا از لحاظ دمایی، تحت کنترل شدید باشند. چیلرهای صنعتی دارای دقتی مثال زدنی در خنک سازی دما بوده و می توانند چنین امکانی را در اختیار متخصصان قرار دهند.
مزایای استفاده از چیلر صنعتی چیست؟
اکنون که به صورت اجمالی دانستید چیلر صنعتی چیست و در چه صنایعی مورد استفاده قرار می گیرد، شاید برای شما هم این سوال ایجاد شده باشد که دلیل محبوبیت چیلر صنعتی چیست؟ باید اشاره کرد که مزایای استفاده از این دستگاه ها به حدی است که امروزه کمتر کارخانه و یا صنعتی را مشاهده می کنید که از قابلیت ها و ویژگی های چیلرهای صنعتی استفاده نکرده باشد. در ادامه نگاهی به مزایای چیلرهای صنعتی می اندازیم:
• بهره وری بهبود یافته
به کمک چیلرهای صنعتی، تجهیزات، خرابی کمتری را در اثر گرمای بیش از حد، تجربه خواهند کرد؛ از این رو شما می توانید سطح تولید خود را به حداکثر ممکن برسانید. دستگاهی که به خوبی نگهداری می شود، می تواند محصولاتی با کیفیت تولید کند. از این رو با استفاده از چیلرهای صنعتی می توانید به سادگی بهره وری را افزایش دهید.
• حفاظت هر چه بهتر از تجهیزات
صنایع مختلف سرمایه گذاری های زیادی را در بخش خرید تجهیزات و دستگاه ها انجام می دهند. با نصب چیلرهای صنعتی می توانید مطمئن باشید که دستگاه ها و ماشین آلات شما کمترین آسیب را در برابر دماهای شدید تجربه خواهند کرد.
• صرفه جویی در هزینه های آب
چیلرهای صنعتی با بازیافت و استفاده مجدد از آب به طور موثر می توانند در مصرف آب صرفه جویی کنند. از این رو با استفاده طولانی مدت از چیلرهای صنعتی می توان هزینه ها را کاهش داد.
• مقیاس پذیری
از آن جایی که چیلرهای صنعتی به صورت سفارشی برای مصارف صنعتی ساخته می شوند، می توانید بسته به نیاز خود به راحتی آن ها را ارتقا دهید. هنگامی که صنعت شما رشد می کند، می توانید از شرکت های ارائه دهنده خدمات چیلر صنعتی درخواست کنید تا چیلری را برای شما طراحی کنند که متناسب با نیاز شما باشد.
• کاهش محدودیت های تولید بهینه
با افزایش پیچیدگی در فناوری و تقاضای بیشتر در بازار، بیشتر صنایع روی ماشین های فوق مدرنی سرمایه گذاری می کنند که برای تولید بیشتر طراحی شده اند. چیلرهای صنعتی با حذف زمان خرابی به بهینه سازی سطوح عملکرد کمک می کنند.
نحوه کار چیلر صنعتی چیست؟
لازم به ذکر است که اگر چه چیلرهای صنعتی برای خنک کردن قطعات و تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند، اما در واقع چیزی را سرد نمی کنند. چیلر صنعتی یک جسم را سردتر نمی کند، بلکه به سادگی گرما را از بین می برد. چیلرها گرما را از طریق آب و یا هوا جذب کرده و آن را از طریق مبدل حرارتی به گردش در می آورند تا هوا یا تجهیزات اطراف آن خنک شود. از این رو چیلرهای صنعتی دارای فرایند چهار مرحله ای هستند:
• گام اول: تبرید
برای خنک کردن تجهیزات صنعتی خود، ابتدا باید تخت فرایند تبرید قرار بگیرند. این فرایند، گرمای همراه موجود را منتقل کرده و در نهایت دمای محیط را پایین می آورد.
• مرحله دوم: تبخیر
هنگامی که فرایند تبرید انجام می شود، گرما به کمک آب یا هوا تبخیر می شود. این تبخیر باعث می گردد که آب یا هوا تبدیل به بخار شود.
• مرحله سوم: فشرده سازی
هنگامی که بخار تشکیل شد، به کمپرسور می رسد که دما و فشار آن را افزایش می دهد.
• مرحله چهارم: چگالش
سپس بخار از کمپرسور به کندانسوری می رسد که یک بار دیگر دما را کاهش می دهد و بخار آن را دوباره به مایع تبدیل می کند.
زمانی که مایع در چیلر صنعتی ایجاد شد، در اوپراتور مورد اندازه گیری قرار گرفته و سپس چرخه مجدداً تکرار خواهد شد.
قطعات تشکیل دهنده چیلر صنعتی؟
شاید برای شما هم این سوال ایجاد شده باشد که قطعات چیلر صنعتی کدام ها هستند؟ قطعات موجود در چیلرهای صنعتی به چهار قطعه اصلی به نان کمپرسور، کندانسورف اوپراتور و شیر انباساط تقسیم می شوند. هر کدام از این قطعات وظایف منحصر به فردی دارند که می توانند تاثیر مستقیمی در عملکرد چیلر صنعتی داشته باشند. البته که در چیلرها قطعات مختلف دیگری نیز وجود دارند. اما این قطعات به عنوان اصلی ترین آن ها، مهم ترین وظایف را دارند:
• کمپرسور
کمپرسور را می توان یکی از اصلی ترین قطعات به کار رفته در چیلرهای صنعتی دانست. این قطعه وظیفه دارد تا بخار مبرد را از اوپراتور خارج کرده و بدین صورت باعث کاهش فشار شود. همچنین باید اقدام به متراکم کردن مبرد و در نهایت باعث افزایش فشار شود. از این رو به کمک کمپرسور فشار مبرد افزایش پیدا کرده و دمای میعان آن بالا می رود. از این رو در دمای محیط به سادگی مایع خواهد شد. از سوی دیگر باید بتواند انرژی لازم برای کامل شدن سیکل را تامین کند.
کمپرسورهای چیلرهای صنعتی، دارای انواع مختلفی می باشد که از مهمترین آن ها می توان به کمپرسور اسکرال، اسکرو، روتاری، سیلندر پیستونی و ... اشاره کرد.
• کندانسور
کندانسور که در واقع یک مبدل حرارتی است، وظیفه دارد که حرارت مبرد را دفع کند. به صورت کلی کندانسورهایی که در چیلرهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند به دو دسته کندانسور هواخنک و کندانسور آب خنک تقسیم می شوند. کندانسورهایی که در دسته هواخنک قرار می گیرند، دارای یک کویل بوده که در آن ها گاز مبدل با طی کردن مسیر کویل، حرارت خودش را به هوا خواهد داد. سپس هوا نیز توسط فن هایی به کار رفته در چیلر صنعتی، خارج خواهد شد.
از سوی دیگر، کنداسنور های آب خنک به کمک آب حرارت مبرد را جذب خواهند کرد. این مدل از کندانسورها دارای شکلی لوله مانند بوده که در آن مبرد و سیال بدون این که با یکدیگر ترکیب شوند، تبادل حرارت را انجام می دهند. در این میان عمل میعان مبرد نیز صورت خواهد گرفت.
• شیر انبساط
برای کاهش دمای تبخیر مبرد، نیاز است تا فشار آن را کاهش داد. این وظیفه ای است که شیر انبساط در چیلرهای صنعتی به عهده خواهد گرفت. البته این شیر علاوه بر کاهش فشار مبرد، می تواند مقدار مبردی که به اوپراتور وارد می شود را هم تنظیم کند. شیرهای انبساط به دو نوع شیر انبساط ترموستاتیک و برقی تقسیم می شوند.
• اوپراتور
یکی دیگر از اصلی ترین قطعاتی که در چیلرهای صنتی وجود دارد، اوپراتور است. باید اشاره کرد که کل عملکرد چیلر صنعتی و تولید سرما در اوپراتور صورت خواهد گرفت. اوپراتورها انواع مختلفی دارند که از نظر کاربرد و ساختمان، متفاوت هستند.
از دیگر قطعاتی که در چیلرهای صنعتی وجود دارد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• تابلو برق
• لوله کشی
• برج خنک کننده
• شیر سرویس
• فیتر درایر
• سایت گلاس
انواع چیلر صنعتی چیست؟
برای آشنایی هرچه بیشتر با این تجهیزات نیاز است تا در خصوص انواع چیلرهای صنعتی موجود در بازار اطلاعات کاملی داشته باشید. بدین صورت می توانید بسته به نیاز و نوع فرایندی که انجام می دهید، دست به یک انتخاب مطمئن بزنید. چیلرهای دارای انواع مختلفی هستند. اگر بخواهیم چیلرها را از نظر کندانسور دسته بندی کنیم، به دو دسته عمده چیلرهای آب خنک و چیلرهای هوا خنک خواهیم رسید.
• چیلرهای صنعتی آب خنک
چیلرهای صنعتی آب خنک دارای یک کندانسور آب خنک هستند که به یک برج خنک کننده متصل است. معمولا از این چیلرهای صنعتی برای تاسیسات متوسط و بزرگی که دارای اب کافی هستند، استفاده می کنند. چیلرهای صنعتی آب خنک به دلیل استقلال نسبی نسبت به نوسانات دمای محیط، می توانند عملکرد ثابت تری را برای تهویه مطبوع تجاری و صنعتی ایجاد کنند. چیلرهای صنعتی آب خنک دارای اندازه های مختلف، از مدل های کوچک تا مدل های چندهزارتنی هستند که در تاسیسات بزرگی مانند فرودگاه ها، مراکز خرید و ... کاربرد دارند.
یک چیلر صنعتی آب خنک، از آب کندانسور چرخشی و یک برج خنک کننده برای متراکم کردن مبرد استفاده می کند. این مدل از چیلرها معمولا در داخل محیطی محافظت شده قرار می گیرند؛ از این رو دارای طول عمر بالایی خواهند بود. چیلرهای صنعتی آب خنک، معمولاً تنها گزینه متناسب با تاسیسات بسیار بزرگ هستند. البته که اگر نیاز به نصب برج خنک کننده اضافی باشد، باید هزینه های بیشتری را برای نصب و نگهداری متقبل شوید.
• چیلرهای صنعتی هوا خنک
چیلرهای صنعتی هوا خنک متصل به کندانسوری هستند که توسط هوای محیط خنک می شود. از این رو چیلرهای صنعتی هوا خنک ممکن است در تأسیسات کوچکتر یا متوسط که در آن محدودیت فضا وجود دارد، کاربرد پیدا کنند. یک چیلر صنعتی هوا خنک می تواند کاربردی ترین انتخاب در تاسیساتی باشد که با کمبود آب روبرو هستند. این مدل از چیلرهای صنعتی بسته به سایز خود، دارای فن های مختلفی هستند که می توانند باعث انتقال هوای گرم به جو شود.
این مدل از چیلرهای صنعتی هزینه های نصب مقرون به صرفه تری دارند. از سوی دیگر نگهداری و تعمیر آن ها نیز به دلیل سیستم ساده تر، آسان تر خواهد بود. چیلرهای صنعتی هوا خنک فضای کمتری را اشغال می کنند؛ اما بیشتر در خارج از محیط قرار می گیرند؛ از این رو ممکن است طول عمر پایین تری داشته باشند. به صورت کلی استفاده از چنین چیلرهای صنعتی باعث کاهش هزینه های تعمیر، نصب و نگهداری خواهد شد.
از دیگر انواع چیلرهای صنعتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• چیلرهای صنعتی اسکرو
چیلرهای اسکرو می توانند با آب و یا هوا خنک شوند. این مدل از چیلرهای صنعتی از روتور مارپیچ برای حرکت و فشرده سازی بخارات مبرد استفاده می کنند.
• چیلرهای صنعتی اسکرول
چیلرهای صنعتی اسکرول دارای مجموعه ای از اسکرول هایی هستند که برای فشرده سازی مبرد کاربرند دارند. استفاده از این اسکرول ها باعث کاهش صدا و افزایش کارایی خواهد شد. از آن جایی که این مدل از چیلرها سازگاری بیشتری با محیط زیست دارند، محبوبیت آن ها در حال افزایش است.
• چیلرهای صنعتی سانتریفیوژ
چیلرهای صنعتی سانتریفیوژ از فشرده سازی برای تبدیل انرژی جنبشی به انرژی ساکن، جهت افزایش دما و فشار مبرد استفاده می کنند. تیغه های پروانه، مبرد را به داخل کشیده و آن را فشرده خواهد کرد.
• چیلرهای صنعتی جذبی
در چیلرهای صنعتی جذبی، یک ژنراتور، از بخار یا آب داغ برای تبدیل مبرد به بخار استفاده می کند. این بخار یا آب داغ که از ژنراتور به سمت کندانسور حرکت می کند توسط محلولی جذب می شود تا گرما آزاد شود.
• چیلرهای صنعتی رفت و برگشتی
چیلرهای رفت و برگشتی از پیستون و یک محفظه برای ایجاد فشار در مبرد استفاده می کنند. آن ها می توانند ساختاری آب بندی شده و یا باز داشته باشند. از آنجایی که واحدهای رفت و برگشتی مانند یک موتور خودرو عمل می کنند، نیاز به تعمیر و نگهداری منظم و بیشتری خواهند داشت.
• چیلرهای صنعتی دما پایین
چیلرهای صنعتی دما پایین، بیشتر در آن دسته از صنایعی کاربرد دارند که نیاز به دمای زیر نقطه انجماد دارند. این چیلرها می توانند دما را تا منفی 40 درجه سانتیگراد کاهش دهند. از این رو در پیست های یخ، خنک کننده پروشیمی، استخراج مواد شیمیایی، صنایع پزشکی، دارویی، مواد غذایی و ... کاربرد بالایی پیدا کرده اند.
تعمیر و نگهداری از چیلرهای صنعتی
نگهداری از چیلرهای صنعتی باعث می شود که طول عمر این تجهیزات افزایش پیدا کند. از این رو می توانند مدت زمان بیشتری مورد استفاده قرار بگیرند. بازرسی های منظم باید بخشی از برنامه مراقبتی شما از چیلرهای صنعتی باشد. بهترین روش برای تعمیر و نگهداری چیلر صنعتی، شامل آزمایش آب، روغن، مبرد و تجزیه و تحلیل ارتعاشات تجهیزات چرخشی است. این تست ها به دنبال هرگونه آلودگی در سیستم و ناکارامدی هستند که می تواند طول عمر دستگاه را کاهش دهد.
به یاد داشته باشید که بازرسی و سرویس منظم چیلرهای صنعتی می تواند به سادگی از خراب شدن چنین تجهیزاتی جلوگیری کند. از این رو شما دیگر نباید نگران هزینه های سرسام آور تعویض قطعات و یا خرید ماشین آلات جدید باشید. بلکه با هزینه های بسیار ناچیز بازرسی های دوره ای، می توانید به سادگی از خراب شدن و یا عیب پیدا کردن چیلرهای صنعتی خود جلوگیری کنید.
نتیجه گیری
چیلرهای صنعتی از جمله تجهیزاتی هستند که می توانند گرما را از محیط دریافت کرده و آن را به محیط دیگری منتقل کنند. از این رو باعث کاهش دمای محیط و دستگاه ها خواهند شد. امروزه صنایع بسیار مختلفی از انواع چیلرهای صنعتی استفاده می کنند که از مهمترین آن ها می توان به صنایع پزشکی، داروسازی، کشاورزی، تولیدی، غذایی و ... اشاره کرد. اگر می خواهید بدانید که مزایای چیلر صنعتی چیست؟ باید به قابلیت کاهش دما، افزایس بهره وری، صرفه جویی در آب و موارد این چنینی آن دقت کنید.