اواپراتور چیست | انواع کویل اواپراتور | کاربردها

اواپراتور یا تبخیر کننده، نوعی مبدل حرارتی است که وظیفه آن تبخیر مبرد از طریق جذب گرما از محیط اطراف و تبدیل آن به بخار یا گاز است. در این فرآیند، مبرد به‌ صورت مایع و بخار با فشار پایین وارد اواپراتور می‌شود، گرمای محیط را جذب می‌کند و در دمای ثابت به گاز کم‌فشار تبدیل می‌شود. این گرما از طریق لوله‌های مسی به مبرد منتقل شده و سپس بخار حاصل به سمت کمپرسور هدایت می‌شود تا مراحل بعدی سیکل تبرید جریان پیدا کند.

دستگاه اواپراتور در سیستم های سرمایشی و تهویه مطبوع، یخچال ها و فریزرها، اواپراتور کولر گازی، بیشتر استفاده می شود زیرا نقش مهمی را در سرمایش و حفظ دمای مناسب بر عهده دارد.

مقایسه مفهومی «اواپراتور چیست» و نقش آن در سیکل تبرید

نحوه عملکرد اواپراتور | ویدیو توضیحات طرز کار انواع اواپراتور

اواپراتور در یک سیکل تبرید، بعد از شیر انبساط یا لوله مویین قرار دارد؛ عملکرد شیر انبساط کاهش فشار مبرد است و با این کاهش فشار، نقطه جوش ماده نیز پایین می‌ آید. مبرد با فشار بسیار کم وارد لوله‌ های پیچ‌ دار اواپراتور می‌ شود سپس این دستگاه با قرار دادن این مبرد در تماس با هوای اطراف یا یک سیال دیگر، گرما را از محیط دریافت کرده و به مبرد منتقل می‌کند. این فرآیند موجب تغییر فاز و تبخیر مبرد می‌ شود. (منبع: thermalcare)

عوامل مختلفی همچون نوع ساخت، جنس لوله‌ها و پره‌ها، تعداد ردیف‌های لوله، کیفیت مواد اولیه و شکل آنها بر عملکرد و کارایی اواپراتورها تأثیر می‌ گذارند.

روش‌ های خنک‌ کنندگی محیط توسط اواپراتور

در روش اول، هوا به‌ طور مستقیم از روی اواپراتور عبور می‌ کند و حرارت خود را به مایع مبرد در این دستگاه انتقال می‌ دهد و بدین ترتیب خنک می‌ شود؛ این روش در سیستم‌ های تهویه مطبوع، پکیج‌های روفتاپ، داکت اسپلیت‌ به کار می‌ رود.

در روش دوم، این سیستم به‌ طور مستقیم هوا را سرد نمی‌ کند بلکه ابتدا یک ماده را سرد کرده و سپس آن ماده از طریق فرایندهای خاص محیط را خنک می‌کند. به عنوان مثال اواپراتور در دستگاه چیلر، آب را سرد می‌ کند و سپس آب به فن کویل یا هواساز منتقل می‌ شود تا هوای محیط را خنک کند.

انواع اواپراتور بر اساس ساختار و کاربرد

اواپراتورها بر اساس عوامل مختلف دسته بندی می شوند که مهمترین آنها بر اساس ساختار و نیز هدف از کاربرد آنها است، انواع اواپراتور از نظر ساختار به چهار دسته (اواپراتور پوسته و لوله، صنعتی، صفحه ای و پره ای) تقسیم بندی می شوند که به بررسی هر کدام ازآنها در ادامه این مطلب می پردازیم.

اواپراتور پوسته و لوله (Shell and tube evaporator)

اواپراتورهای پوسته و لوله‌ (Shell and Tube Evaporators) یکی از پرکاربردترین انواع مبدل‌های حرارتی در سیستم‌های سرمایشی از جمله چیلرها و کولرهای گازی صنعتی هستند. این نوع اواپراتورها برای خنک ‌سازی سیالات مایع مانند آب طراحی می‌شوند و عملکرد آنها مبتنی بر تبادل حرارت غیرمستقیم بین دو سیال است که بدون تماس مستقیم با یکدیگر، انرژی حرارتی را منتقل می‌کنند یعنی به این صورت که  تصور کنید کولر گازی شما می‌خواهد آب را خنک کند تا از آن برای خنک‌سازی هوا یا تجهیزات استفاده کند.

این کار با کمک یک قطعه به نام اواپراتور پوسته و لوله‌ای انجام می‌شود که مثل یک ظرف بزرگ پر از لوله است. در داخل این لوله‌ها ماده‌ای به نام مبرد جریان دارد که وقتی گرم شود تبدیل به گاز می‌شود (مثل بخار شدن آب). این مبرد خیلی سریع گرما را جذب می‌کند و همزمان آب از بیرون لوله‌ها و از داخل پوسته (همان ظرف بزرگ) عبور می‌کند. وقتی آب در تماس نزدیک با لوله‌های سرد قرار می‌گیرد گرمایش را به مبرد داخل لوله‌ها می‌دهد. در نتیجه آب سرد می‌شود و می‌ تواند در سیستم کولر استفاده شود.

برای اینکه این فرآیند بهتر انجام شود مسیر حرکت آب طوری طراحی شده که به صورت زیگزاگ یا مارپیچ حرکت کند و زمان بیشتری کنار لوله‌ها بماند تا بهتر سرد شود. این اواپراتور مخصوص استفاده در کولرهای گازی بزرگ، چیلرها و سیستم‌های سرمایشی صنعتی است و به‌ دلیل طراحی محکم و عملکرد مؤثرش یکی از محبوب‌ترین نوع اواپراتورها در صنعت تهویه مطبوع به حساب می‌آید.

اواپراتور پوسته و لوله تشکیل شده از یک مخزن استوانه ای که درآن لوله های مسی قرار دارد، در داخل لوله های مسی ماده مبرد و اطراف لوله ها جریان آب برقرار است، مبرد در حال تبخیر از طریق جداره های خارجی لوله های مسی حرارت را از آب گرفته و آب را سرد می کند.

 بیشتر بخوانید:  با برج خنک کننده خانگی و برج خنک کننده مدار بسته  همچنین کاربردهایشان در صنعت آشنا شوید.

اواپراتور صفحه ای (Plate evaporator)

این نوع اواپراتور به عنوان مبدل حرارتی در برخی چیلرها مورد استفاده قرار می گیرد، معمولا این نوع اواپراتور از تعدادی صفحه (از جنس استیل ضد زنگ) ساخته می شود که در میان این صفحه ها آب جریان پیدا می کند و به طور معمول ضریب حرارتی بالایی دارند.

نحوه کار آن بدین شکل است که تعداد زیادی صفحه در کنار هم قرار گرفته و در فضای خالی بین صفحات و با دو سیال بدون تماس فیزیکی با یکدیگر، در فاصله ایجاد شده بین صفحات با الگوی زوج و فرد جریان ایجاد کرده و از جداره صفحات با یکدیگر تبادل حرارت دارند. سطح تبادل کننده حرارت در اواپراتور چیلر از نوع صفحه ای نسبت به نوع پوسته و لوله بیشتر است و در ابعاد کوچکتر می توان حرارت زیادی را منتقل کرد، استفاده از چیلرهایی با اواپراتور صفحه ای در صنایع لبنیات برای خنک کردن شیر مرسوم است.

اواپراتور پره دار

اواپراتور پره دار، سیال مایع که معمولا مبرد (گاز فریون) است از درون لوله ای پر پیچ و خم عبور می کند و از پیرامون لوله ها، هوا توسط فن جریان می یابد و به همین خاطر به آن اواپراتور هوایی، پره دار و یا خشک گفته می شود. سیال مایع با گرفتن حرارت از هوا، کم کم به حالت گازی تغییر فاز می دهد؛ همزمان با تبخیر شدن سیال مایع، هوا نیز سرد می شود. بنابرین از این سرما می توان در سیستم تهویه مطبوع استفاده کرد و آن را به یک وسیله سرمایشی تبدیل نمود.

 بیشتر بخوانید:  درباره کمپرسور چیست و  مورد استفاده آن در سیستم های سرمایشی بیشتر بدانید.

اواپراتور صنعتی

اواپراتور صنعتی دستگاهی است که برای خنک‌کردن سیستم‌های تهویه صنعتی طراحی شده و به‌عنوان یکی از انواع سنگین اواپراتورها شناخته می‌شود. این مبدل‌ها انواع مختلفی دارند، که اواپراتور آبی یکی از آنها است. بیشتر این دستگاه‌ها در گروه سیستم‌های تهویه مطبوع مانند هواساز و چیلر قرار می‌ گیرند.

 مقاله پیشنهادی:  کولینگ تاور چیست و چه کاربردی در صنایع دارد؟

عملکرد اصلی اواپراتور صنعتی کاهش دمای آب یا هوای محیط است. این کار از طریق یک سیال واسطه به نام گاز مبرد انجام می‌شود که به‌صورت مایع روغنی عمل می‌کند. با جذب حرارت از محیط، گاز مبرد تبخیر شده و دما را کاهش می‌دهد، به‌این‌ترتیب هوای خنک‌ به فضا وارد می‌شود و شرایط بهینه برای کارکرد سیستم‌های صنعتی فراهم می‌کند.

انواع کویل اواپراتور چیست؟

کویل اواپراتور  از اجزای اصلی سیستم‌های تهویه مطبوع که نقش مهمی در فرآیند سرمایش دارند، این کویل‌ ها با جذب حرارت از محیط باعث تبخیر مبرد و در نتیجه کاهش دما می‌ شوند. از انواع کویل اواپراتور در فرایندهای صنعتی برای نگه داری محصولاتی که نیاز به دمای پایین دارند همچنین در سیستم های تهویه مطبوع مانند هواساز و داکت اسپلیت کاربرد دارند.

• کویل اواپراتور انبساط مستقیم

در این نوع، مبرد مستقیما وارد کویل شده و با جذب حرارت از هوا یا سیال اطراف تبخیر می‌ شود. این کویل‌ها در سیستم‌ های سرمایشی مانند سردخانه‌ ها و هواسازها کاربرد دارند.

• کویل اواپراتور پوسته شل و لوله تیوب

این نوع کویل، از یک پوسته (شل) و تعدادی لوله (تیوب) تشکیل شده است، مبرد درون این لوله‌ ها جریان دارد و با جذب حرارت از سیال درون پوسته تبخیر می‌ شود. این کویل‌ها در ظرفیت‌ های ۵ تا ۸۰۰ تن تبرید طراحی می‌ شوند و در صنایع مختلف کاربرد دارند.

• کویل اواپراتور صفحه‌ ای

این نوع کویل‌ ها از صفحات فلزی نازک تشکیل شده‌اند که مبرد و سیال مورد نظر در کانال‌ های جداگانه بین این صفحات جریان دارند. با انتقال حرارت بین مبرد و سیال فرآیند تبخیر و سرمایش انجام می‌ شود.

تفاوت اواپراتور و کندانسور چیست؟

در یک کندانسور در سیستم‌های تبرید، گرما از مبرد گرفته می‌شود تا مبرد از حالت گاز به مایع تبدیل شود. در حقیقت، در یک کندانسور فرآیندهای کندانس و میعان صورت می‌گیرد. این فرآیند خنک‌سازی مبرد می‌تواند با استفاده از هوا انجام شود که به آن کندانسورهای هوایی یا هوا خنک می‌گویند، در صورتی که خنک‌سازی از طریق آب صورت گیرد، به آن کندانسور آبی اطلاق می‌شود.

در یک اواپراتور، مبرد از حالت مایع به حالت بخار تغییر می‌کند در واقع فرآیند تبخیر درون اواپراتور انجام می‌ گیرد، این دستگاه به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می‌کند و مبرد را در مجاورت هوا (یا در چیلر آب) قرار می‌دهد. مبرد گرمای هوا را جذب کرده و پس از خنک‌سازی هوا به حالت گاز درآمده و به کمپرسور بازمی‌گردد.

 بیشتر بخوانید:  اگر میخواهید درباره کندانسورها اطلاعات بیشتری داشته باشید پیشنهاد میکنیم تا به صفحه کندانسور چیست مراجعه کنید.

مهمترین مزایا و معایب اواپراتور

اواپراتور (Evaporator) از مهمترین دستگاه ها در صنایع غذایی و فرایندهای صنعتی می باشند و دارای مزایا و معایبی هستند که در جدول زیر به آن اشاره شده است.

نکات مهم در خرید اواپراتور که باید به آن توجه کرد

خرید اواپراتور یکی از مراحل مهم در راه‌ اندازی یا بهبود سیستم‌های تهویه مطبوع و سردکننده است، نکات مهمی که باید در نظر داشته باشید به صورت لیست نوشته شده است:

1. توانایی یا گنجایش دستگاه
2. نام تجاری و تولیدکننده دستگاه
3. اندازه و ابعاد لوله (قطر و طول)
4. نوع و مرغوبیت دستگاه و اجزای سازنده آن
5. تضمین و خدمات پشتیبانی پس از خرید آن

ما در تهویه هورسان تلاش می‌کنیم تا با ارائه محصولات با کیفیت و راهنمایی‌های تخصصی، شما را در داشتن انتخابی هوشمندانه کمک کنیم. برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت لیست قیمت‌های به‌روز ، با کارشناسان ما در تهویه هورسان در ارتباط باشید.

قیمت اواپراتور چقدر است؟

قیمت اواپراتورها به چندین عامل بستگی دارد که از جمله آنها می‌توان به برند تولیدکننده، مدل، ظرفیت و ویژگی‌های فنی دستگاه اشاره کرد، برندهای معتبر معمولا محصولات خود را با کیفیت بالا و قیمت‌های متفاوت عرضه می‌کنند همچنین مدل‌های مختلف اواپراتور ممکن است به دلیل طراحی خاص یا فناوری‌های به‌ کار رفته در آن‌ها قیمت‌های متفاوتی داشته باشند.

قیمت اواپراتورهای کوچک میتواند به طور میانگین از 5 میلیون تومان تا 30 میلیون تومان متغییر باشد همچنین قیمت اواپراتورهایی که در صنعت کاربرد دارند میتواند از 30 میلیون تومان تا بیشتر از 1 میلیارد تومان متغیر باشد؛ نوسانات قیمت در بازار نیز می‌تواند تأثیر زیادی بر هزینه نهایی داشته باشد. برای کسب اطلاعات دقیق‌ در مورد قیمت اواپراتور مورد نظر، پیشنهاد می‌شود با کارشناسان فروش ما در تهویه هورسان تماس بگیرید تا بهترین گزینه را متناسب با نیاز خود را انتخاب کنید.

بیشتر بخوانید: چیلر آب خنک چیست؟

علائم خرابی اواپراتور چیست؟

اواپراتورها از قطعات مهم سیستم های سرمایشی هستند که سالم بودن قطعه و نحوه درست کار آن در حفظ عملکرد و کارکرد کلی سیستم تاثیر گذار است، بنابراین توجه به نشانه هایی که منجر به بروز مشکلات و خرابی در اواپراتور ها است بسیار اهمیت دارد و از آسیب به دستگاه جلوگیری می کند. در ادامه بعضی از این نشانه ها بیان شده است.

1. اگر اواپراتور نتواند به‌ درستی حرارت را جذب کند، سرمایش کاهش پیدا می کند و سیستم به‌ خوبی کار نمی‌ کند.
2. یخ‌ زدگی بیش از حد روی کویل‌ ها می‌ تواند نشان‌ دهنده عملکرد نادرست یا گرفتگی در سیستم باشد.
3. کاهش سطح مبرد یا نشتی می‌تواند باعث اختلال در عملکرد اواپراتور شود.
4. ایجاد صداهای غیرمعمول در هنگام کار کردن می‌ تواند ناشی از خرابی فن‌ها یا اجزای داخلی باشد.
5. افت فشار در سیستم می‌تواند نشانه‌ گرفتگی یا خرابی اواپراتور باشد.
6. تجمع رطوبت و آلودگی در اواپراتور می‌تواند منجر به انتشار بوی نامطبوع شود.

 بیشتر بخوانید:  درباره نحوه کار کندانسور داکت اسپلیت بیشتر بدانید.

سخن پایانی

اواپراتور یک دستگاه مهم در سیستم‌ های تبریدی است که برای جذب گرما و تبدیل مایع مبرد به گاز استفاده می‌ شود. در این فرآیند، مبرد با فشار پایین به لوله‌ های پیچ‌ دار اواپراتور وارد شده و گرما را از محیط اطراف یا یک سیال دیگر جذب کرده و تبخیر می‌شود. اواپراتورها به دو نوع اصلی تقسیم می‌ شوند: اواپراتورهای هوایی که بدون تماس مستقیم با آب عمل می‌کنند و اواپراتورهای آبی که از آب برای افزایش کارایی استفاده می‌ کنند.

سوالات متداول کاربران

1. اواپراتور چیست و در یک سیستم تبرید چه نقشی دارد؟

اواپراتور چیست؟ اواپراتور (Evaporator) مبدل حرارتی‌ای است که مبرد مایعِ کم‌فشار را دریافت می‌کند، گرما را از هوا یا سیال اطراف می‌گیرد و آن را به بخار تبدیل می‌کند. در واقع کار اواپراتور این است که با تبخیر مبرد، دمای محیط را پایین آورده و سرمایش موردنیاز سیستم‌های تهویه مطبوع، یخچال، فریزر و چیلر را تأمین کند.

2. evaporator چیست و چه تفاوتی با اواپراتور دارد؟

evaporator چیست؟ واژه evaporator همان اصطلاح انگلیسی اواپراتور است و از نظر عملکرد هیچ تفاوتی با آن ندارد. هر دو به تبخیرکننده مبرد اشاره دارند؛ یعنی همان قطعه‌ای که با جذب گرما، مبرد را از حالت مایع به گاز تبدیل کرده و باعث خنک شدن محیط می‌شود.

3. کار اواپراتور چیست و چرا این قطعه در سیستم سرمایشی ضروری است؟

کار اواپراتور چیست؟ وظیفه اصلی آن جذب گرما از محیط و تبخیر مبرد است. اگر اواپراتور درست عمل نکند، مبرد به‌خوبی تبخیر نمی‌شود، دمای محیط کاهش پیدا نمی‌کند و عملاً سیستم تهویه یا سردخانه، سرمایش مؤثری نخواهد داشت. به همین دلیل، اواپراتور را یکی از مهم‌ترین اجزای سیکل تبرید می‌دانند.

4. تفاوت اواپراتور و کندانسور چیست و هرکدام در کدام بخش سیکل قرار دارند؟

در بحث اواپراتور و کندانسور، تفاوت اصلی در جهت تبادل حرارت است:

• اواپراتور گرمای محیط را جذب می‌کند، مبرد را تبخیر می‌کند و هوا یا آب را خنک می‌سازد.
• کندانسور برعکس عمل می‌کند؛ گرمای مبرد را به محیط می‌دهد تا مبرد از گاز به مایع تبدیل شود.
  اواپراتور معمولاً در بخش داخلی سیستم (سمت فضای سرد) و کندانسور در بخش بیرونی (سمت دفع حرارت) قرار می‌گیرد.

5. از اواپراتور در چه دستگاه‌ها و کاربردهایی استفاده می‌شود؟

وقتی می‌پرسیم اواپراتور چیست و کجا استفاده می‌شود، پاسخ این است که تقریباً در تمام سیستم‌های تبرید و تهویه حضور دارد: کولر گازی، یخچال و فریزر، سردخانه، چیلر، فن‌کویل، داکت اسپلیت و بسیاری از کاربردهای صنعتی. کار اواپراتور در همه این موارد یک چیز است: گرفتن گرما از محیط و فراهم کردن سرمایش پایدار و کنترل‌شده.