سابکولینگ در سیستم های تراکمی

سابکولینگ

سابکولینگ (سابکول یا مایع مادون سرد) مفهومی مهم و کاربردی در سیکل تبرید سیستم‌های تراکمی همچون، چیلر، مینی‌چیلر، کولر گازی و … می‌باشد. مایع مادون سرد از کندانسور خارج شده و وارد اواپراتور می‌شود. حال برای آنکه مایع خارج شده وارد شیر انبساط و لوله موئین نشود و در عملکرد آنها اختلال ایجاد نکند، در هنگام خروج از کندانسور اندکی سابکول می‌شود. در ادامه با ما همراه باشید تا بیشتر و دقیق‌تر با مفهوم سابکولینگ آشنا شویم.

سابکولینگ چیست؟

سوپرهیت (گاز مبرد فوق داغ) یا بخار در دمای بالاتر از دمای اشباع در فشار مشخص، از کمپرسور خارج و وارد کندانسور می‌شود. سپس در دمای ثابت، تقطیر شده و به مایع مبرد تبدیل می‌گردد. این گاز فوق داغ درون کندانسور سرد می‌شود تا به دمای کندانسینگ برسد و به این ترتیب فشار آن کاهش یافته و عمل کندانس انجام می‌گردد. به این ترتیب مایع حاصل از تقطیر تا زیر دمای اشباع سرد شده و به آن مایع مادون سرد یا سابکول می‌گویند.

بنابراین زمانیکه مایع تقطیر شده از کندانسور خارج می‌شود، پیش از ورود به لوله مویی یا شیر انبساط سرد می‌گردد و به این ترتیب مایع سابکول شده و مانع ایجاد اختلال در شیر انبساط و لوله و مویین می‌شود. برای سابکول کردن، مایع مبرد باید به 100 درصد نقطه اشباع مایع بدون وجود بخار دست یافت. این فرآیند، در بخش انتهایی کندانسور و خط مایع و دقیقا در زمانیکه گاز مبرد کاملا به مایع تغییر حالت داده، انجام می‌شود.

ضرورت سابکولینگ در سیکل تبرید

در اثر افت فشار خط مایع در سیکل تبرید شاهد کاهش فشار مبرد خواهیم بود. در چنین حالتی در صورت عدم وجود سابکول، دمای مبرد به نقطه جوش رسیده و عملکرد شیر انبساط و در نتیجه عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه می‌شود.

بنابراین وجود سابکولینگ برای مایع مبرد ضروری می‌باشد و عملکرد شیر انبساط را بهبود می‌بخشد. در چنین حالتی میزان بیشتری مایع مبرد وارد اواپراتور شده و راندمان دستگاه افزایش می‌یابد. به ازای یک درجه افزایش میزان سابکولینگ، راندمان سیستم به اندازه 0.5 تا 2 درصد افزایش می‌یابد. باید خاطر نشان کرد، میزان افزایش راندمان به نوع مبرد و شرایط کارکرد دستگاه نیز بستگی دارد. به علاوه با افزایش مقدار مایع مبرد در جرم ثابتی در اواپراتور، انرژی جذب شده توسط مبرد و راندمان دستگاه بیشتر می‌شود.

هدف سابکولینگ

با توجه به نقش سابکولینگ در سیکل تبرید تراکمی، مهم‌ترین اهداف سابکول کردن

  • تامین دما
  • تامین کیفیت مناسب مبرد

پیش از ورود به شیر انبساط می‌باشد.

اندازه‌گیری سابکول

اختلاف دمای مایع خروجی کندانسور(دمای نهایی مایع) نسبت به دمای اشباع، سابکولینگ می‌باشد که  به صورت زیر محاسبه می‌شود:

دمای نهایی مایع – دمای تقطیر (دمای کاندنسر) = سابکولینگ

برای مثال اگر کندانسور دمایی برابر 50 درجه سانتی‌گراد داشته باشد و دمای خروجی کندانسور برابر 46 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده باشد، میزان سابکولینگ برابر 4 درجه سانتی‌گراد خواهد بود.

روش اندازه‌گیری سابکولینگ با استفاده از فشارسنج

جهت اندازه‌گیری میزان سابکول مایع خروجی از کندانسور، ابتدا باید فشارسنج را به دستگاه متصل کنید و فشار تخلیه را خوانده و یادداشت نمایید. سپس طبق جدول مبرد، دمای اشباع متناظر با فشار تخلیه را بیابید. این عدد، همان مقدار دمای کندانسینگ (دمای تقطیر) می‌باشد.

سپس دمای مایع خارج‌شده از لوله کندانسور را اندازه‌گیری نمایید. اختلاف دمای تقطیر اندازه‌گیری شده در مرحله قبل با دمای نهایی مایع خارج شده از لوله، میزان سابکولینگ خارج شده از اواپراتور خواهد بود.

توجه داشته باشید، فشاری که توسط فشار سنج نمایش داده می‌شود، فشار نسبی می‌باشد و باید با فشار اتمسفر جمع گردد تا به فشار مطلق تبدیل شده و برای محاسبات قابل استفاده باشد.

انواع سابکولینگ در سیکل تبرید

سابکول به صورت‌های مختلف رخ می‌دهد. اما در حالت عمومی به دو دسته تقسیم می‌شود:

  • سابکولینگ طبیعی (Natural subcooling)
  • مکانیکی یا مصنوعی (Artificial subcooling)

سابکول طبیعی (سابکول کندانسور)

به افت دمای مبرد که درون کندانسور اتفاق می‌افتد، سابکول طبیعی (سابکولینگ کندانسور ) گفته می‌شود. دمای مایع مبرد سرد شده، پس از خروج از کندانسور در خط مایع تحت تاثیر عوامل خارجی یا به تنهایی کاهش می‌یابد.

سابکولینگ مصنوعی (سابکول مکانیکی)

مقدار کاهش دمای مبرد خروجی کندانسور را سابکول مصنوعی (مکانیکی) می‌نامند.

دقت داشته باشید سابکولینگ نهایی (Total subcooling) به مجموع دو پارامتر سابکول طبیعی و مصنوعی گفته می‌شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس بگیرید