1、 دورة التبريد بالضغط البخاري

الأجزاء الرئيسية الأربعة لنظام التبريد تشمل: ضاغط التبريد، المكثف، جهاز التقييد (مثل صمام التمدد وغيرها)، و المبخر. الأجزاء الرئيسية الأربعة مع المبرد تشكلان معاً الشروط الضرورية لتحقيق دورة التبريد.

الضاغط

مخزن التبريد الأنواع الشائعة تشمل النوع المكبسي، اللولبي، الدوامي، الدوار وغيرها، ويمكن اختيار النوع المناسب بناءً على حجم مخزن التبريد واحتياجات التبريد.

المكثف

الوظيفة الأساسية هي تبريد وتكثيف البخار الساخن الذي يخرج من الضاغط إلى سائل عالي الضغط، وينقسم بشكل أساسي إلى الفئتين التاليتين بناءً على وسيلة التبريد المختلفة:

المكثف بالماء: يتم تكثيف بخار المبرد في الغلاف وخارج الأنابيب، ويتم تمرير الماء البارد داخل الأنابيب، وعادةً ما يتم إدخال الماء من الأسفل وإخراجه من الأعلى. معامل التبريد الخاص به مرتفع، وتأثير التكثيف جيد، وعادةً ما يعمل بالتعاون مع مضخة المياه وبرج التبريد المائي.

المكثف بالهواء: يستخدم الهواء كوسيلة تبريد، ويسرع حركة الهواء بواسطة المروحة لتعزيز تأثير التبادل الحراري. مناسب للسيناريوهات التي تعاني من صعوبة في إمداد الماء أو صعوبة في تركيب أجهزة مثل برج التبريد المائي، وتأثير التكثيف أقل قليلاً من المكثف بالماء.

جهاز التقييد

الوظيفة الأساسية هي التقييد وخفض الضغط، وضمان فرق الضغط بين المكثف والمبخر، مما يجعل المبرد يتبخر ويمتص الحرارة في حالة الضغط المنخفض (الحرارة المنخفضة) داخل المبخر؛ كما يمكن تعديل تدفق المبرد بمرونة بناءً على تغيرات الحمل الحراري للمبخر، لضمان استقرار تأثير التبريد. الأنواع الشائعة لجهاز التقييد: صمام التمدد الحراري المتوازن داخلياً، صمام التمدد الحراري المتوازن خارجياً، الشعيرات الأنبوبية، صمام التمدد الإلكتروني.

المبخر

يتبخر المبرد السائل بعد التقييد ويمتص الحرارة داخل المبخر (يحافظ على حالة الضغط المنخفض والحرارة المنخفضة)، مما يخفض درجة حرارة الوسيلة المبردة، ويحقق هدف التبريد. الأنواع الشائعة وخصائصها كالتالي:

الأنابيب المصفوفة: البناء بسيط وسهل التصنيع، لكن معامل التبريد منخفض، وصعوبة إعادة الزيت كبيرة.

مروحة التبريد: عادةً ما يكون غير مملوء بالكامل، كمية السائل المملوء قليلة، وسهل إعادة الزيت، وخسارة البرد صغيرة وسرعة التبريد سريعة.

الأجهزة المساعدة لنظام مخزن التبريد تشمل بشكل أساسي: فاصل الزيت، فاصل الغاز والسائل، مرشح جاف، صمام مغناطيسي، خزان التخزين، مجمع الزيت، المكثف المتوسط، منظم ضغط التبخر، وتتعاون كل جهاز مع الآخر لضمان تشغيل النظام بشكل مستقر وفعال.

فاصل الزيت

الوظيفة: يتم تثبيته على خط أنابيب العادم، ويفصل زيت التبريد المختلط في المبرد، مما يجعل زيت التبريد يعود مباشرة إلى صندوق الكرنك للضاغط، ويقلل من كمية زيت التبريد التي تدخل نظام التبريد، ويتجنب التأثير على تأثير التبادل الحراري لـ المبادل الحراري، ويطيل عمر الجهاز.

السيناريوهات المناسبة: أنظمة التبريد المتوسطة والمنخفضة الحرارة، بالإضافة إلى أنظمة التبريد التي تكون خطوط أنابيب التغذية والامتصاص طويلة.

فاصل الغاز والسائل

الوظيفة: قبل دخول غاز المبرد ذو الضغط المنخفض والحرارة المنخفضة إلى صمام الامتصاص للضاغط، يفصل سائل المبرد الذي لم يتبخر بالكامل في المبخر لنظام التبريد، ويمنع حدوث الضربة السائلة للضاغط، ويحمي الضاغط من التلف.

السيناريوهات المناسبة: أنظمة التبريد في الظروف المتوسطة والمنخفضة الحرارة.

مرشح جاف

الوظيفة: يمتص الماء في المبرد السائل، ويرشح الأوساخ والشوائب في المبرد، ويتجنب انسداد خطوط النظام وتآكل الأجزاء بسبب الماء والشوائب، ويضمن تدفق المبرد بسلاسة.

موقع التثبيت: عادةً ما يتم تثبيته عند مخرج المبرد لخزان التخزين والمكثف بالماء.

الأنواع الشائعة: تنقسم بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع: نوع ترشيح الماء، نوع ترشيح الشوائب، نوع ترشيح المواد الحمضية.

صمام مغناطيسي

الوظيفة: عندما يتوقف الضاغط عن التشغيل، يغلق الصمام المغناطيسي تلقائياً، ويمنع دخول المبرد من الجانب عالي الضغط إلى النظام ذو الضغط المنخفض؛ وعند إعادة تشغيل الضاغط، يمكن تجنب الضربة السائلة الناتجة عن اختلال ضغط النظام، ويحمي الضاغط.

موقع التثبيت: على مسافة 100 مم إلى 200 مم من صمام التمدد الحراري.

خزان التخزين

الوظيفة: عندما تحدث تغيرات في ظروف التبريد أو يتم تعديل كمية التبريد، يوازن ويستقر تدفق المبرد داخل النظام، ويضمن تشغيل جهاز التبريد بشكل طبيعي ومستقر.

متطلبات الحجم: يجب أن يكون حجمه قادراً على استيعاب كل المبرد داخل النظام، ولا تتجاوز السعة القصوى 80% من حجم الحاوية.

مجمع الزيت

الوظيفة: يستخدم بشكل أساسي في أنظمة التبريد المتوازية، ويجمع زيت التبريد الذي يفصله كل فاصل زيت، ويضمن عمل كل فاصل زيت بشكل طبيعي، ويعيد زيت التبريد المجموع إلى كل ضاغط، ويحافظ على احتياجات التشحيم للضاغط.

منظم ضغط التبخر

الوظيفة: النقطة الأساسية هي الحفاظ على ضغط ثابت داخل المبخر، ويمكن تعديل درجة الفتح والغلق تلقائياً بناءً على تغيرات حمل المبخر. نظراً لأن المنظم مزود بمنفاخ متوازن (مساحة المنفاخ تساوي مساحة مقعد الصمام)، فإن تغيرات الضغط في نهاية المخرج لا تؤثر على حالة الفتح والغلق.

خصائص الهيكل: مزود بمنفذ مقياس الضغط، ويمكن استخدامه لتحديد ضغط التبخر المطلوب، ويسهل التحكم الدقيق.

المكثف المتوسط

الوظيفة: يستخدم بشكل أساسي في أنظمة التبريد ذات دورة الضغط المزدوج أو المتعدد المراحل في الظروف المنخفضة الحرارة، ويبرد البخار الساخن الذي يخرج من المرحلة ذات الضغط المنخفض، ويستقر الضغط المتوسط، ويقلل من نسبة الضغط للنظام، ويزيد من كفاءة التبريد، ويحمي الضاغط.