تعمیر سردخانه آمونیاکی یکی از تخصصی ترین و حساس ترین تعمیرات سردخانه می باشد و بی اندازه محتاج تجربه 

و تخسس میباشد امروز در این مقاله قصد داریم تا شما را تا حد زیادی با تعمیر سردخانه آمونیاکی آشنا کنیم :

تعمیر سیستم های آمونیاکی : امروز در ادامه آموزشهای تصویری، یکی دیگر از اساس های مهندسی تعمیر سردخانه را برای شما آماده کرده ایم.

در اینمقاله نحوه کار کرد سیستم های آمونیاکی را تشریح خواهیم کرد

آمونیاک  مدت زیادی است که  به عنوان یک مبرد در سردخانه در سطح جهانی شناخته شده است

یکی از دلایل آن تولید ارزان قیمت آن است آمونیاک غنی از نیتروژن است

به طوری که مقدار زیادی از آن هر ساله در کود ها استفاده می شود

یکی دیگر از دلایل افزایش محبوبیت آمونیاک راندمان انرژی زیاد آن در سردخانه است

آنها می توانند گرمای بیشتری از محیط سردخانه ها جذب کنند

همچنین، از آنجایی که آمونیاک به راحتی از روغن را در خود حل نمیکند

خیلی ساده می شود نا خالصی ها را از سیستم دور نگه دشت

و نتیجه آن: صرفه جویی در هزینه ها در هنگام نگهداری و تعمیرات سیستم های سردخانه آمونیاکی است

و درآخر بر خلاف مبرد های حاوی کلروفلوکربن ها (فریون ها)

در طبیعت هم یافت می شود این فناوری به لایه اوزون آسیبی نمی رساند

و پخش شدن آن در اتمسفر هیچ تاثیری بر گرمای کره زمین (اثر گلخانه ای ) ندارد

حالا چون برای محیط زیست خطری ندارد دلیل بر آن نیست برای کارکنانی که درآن محیط کار می کنند بی خطر باشد

مصرف آمونیاک در سیستم های  سردخانه آمونیاکی (برودتی)

آمونیاک در سیستم های برودتی استفاده میشودو

و با  R717 شناخته می شود و  درصد خلوص آنها ۹۹/۹۸ است

از آمونیاک پنج تا ده درصد برای تمیز کردن کف ساختمان استفاده میشود

هر دوی آنها بوی تندی دارند و نوشیدن آن مجاز نیست اما به هم شبیه نیستند

آمونیاک بدون آب یا NH3, یک ماده شیمیایی است

که دارای یک اتم نیتروژن و سه اتم هیدروژن است و می تواند به شکل های مایع و گاز باشد

گازآمونیاک بی رنگ و دارای بوی تند شدیدی است

این گاز سبک تر از هواست و اگر فضای بسته نشت پیدا کند میل به جمع شدن در بالا را دارد

و در صورت استفاده شدن در سیستم های  سردخانه  آمونیاکی باید این موضوع دقت کرد

مایع آمونیاک یک سیال شفاف با بوی تند شدید است

که در فشار یک اتمسفر و دردمای منفی ۲۸درجه فارنهایت(۳۳درجه سانتی گراد)به جوش می آید

و در دمای اتاق   سردخانه به سرعت تبخیر می شود در هر دو حالت خطرناک هستند و باید با دقت کافی مورد استفاده قرار گیرند

نکات ایمنی در سیستم های  سردخانه آمونیاکی :

چون آمونیاک به شدت سمی ، خورنده و واکنش پذیراست

و در یک شرایط خاص ممکن است باعث انفجار و آتش سوزی شود

و اگر شما در یک فضای بسته باشید آمونیاک می تواند باعث خفگی شود

بدون یک ماسک خوب و دستکش خوب آمونیاک می تواند

به طور جدی به پوست، چشم و سیستم تنفسی بدن شما آسیب برساندو یا در نهایت باعث مرگ تان شود

همچنین آمونیاک می تواند در سیستم های آمونیاکی باعث از بین رفتن تجهیزات و دستگاه هایی

شامل روی ، مس، برنج و برنز، و همچنین بسیاری از انواع لاستیک و پلاستیک شود

کلمه خنثی در زبان یونانی یعنی بی آب و هر زمانی این ماده شیمیایی در معرض آب قرار بگیرد، آب آن را جذب می کند

پس اگر شما آن را لمس کنید بسیار خطرناک است چون بافت های شما دارای رطوبت هست

و آمونیاک می تواند با آب موجود در بافت های شما واکنش نشان دهد و به بافت های پوستی شما آسیب برساند

در ادامه میتوانید قسمت دوم آموزش سیستم های  سردخانه آمونیاکی را مشاهده کنید  :

۱. سیستم DX (Direct Expantion)  سردخانه :
 در این سیستم به قدری مایع مبرد توسط شیرانبساط به اواپراتور  سردخانه تغذیه میشود که با توجه به بار برودتی روی اواپراتور  سردخانه

کل مایع مبرد ورودی به اواپراتور تبخیر شده و خروجی اواپراتور  سردخانه بخار مبرد سوپرهیت شده داشته باشیم.

۲. سیستم Liquid overfeed یا Liquid circulation:
 در این سیستم  سردخانه مایع مبرد چند برابر مقدار مورد نیاز به اواپراتور تغذیه میشود به طوریکه درن اواپراتور در ماکزیمم بار برودتی مثلا یک چهارم مایع

تبخیر میشه و خروجی اواپراتور مخلوطی از مایع و بخار است.

گاز داغ خروجی از کمپرسور سردخانه از خط تخلیه کمپرسور وارد کندانسور میشود(کندانسور تبخیری) دمای تقطیر مبرد در کندانسور 35 درجه سانتیگراد و

فشار تقطیر(کندانسور) حدود 12.5bar است. گاز در کندانسور تقطیر شده و خروجی کندانسور مایع مبرد اشباع 35 درجه سانتی گراد خارج و وارد رسیور میشود.

تا اینجا اساس کار شبیه سیستم تبرید  سردخانه معمولی است.مایع مبرد از رسیور خارج شده و بعد از عبور از شیر انبساط، منبسط شده و فشارش از 12.5 به

2bar شکسته شده. در فشار 2bar دمای اشباع آمونیاک برابر با حدود 10- درجه سانتی گراد است.  خروجی شیرانبساط سردخانه مایع مبرد با فشار 2bar و دمای

10- درجه سانتی گراد و مقداری بخار است که در عبور از شیر انبساط ایجاد شده است.مایع مبرد وارد سپراتور شده و بخار مبرد در بالای مخزن و مایع مبرد در پایین

مخزن جمع خواهد شد. در واقع  اگر در اواپراتور دمای تبخیر 10- درجه باشد . فشار مایع را در سپراتور پائین خواهیم آورد تا مایع به دمای 10- برسه در واقع مایع مبرد

با دمای 10- را در سپراتور آماده میکنیم در این حالت در ورودی اواپراتور دیگه انبساط مایع مبرد نداریم مثل سیستم DX.پمپ مبرد، مایع را از پایین مخزن مکش کرده

و به اواپراتورها خواهد فرستاد. گفته شد که در این سیستم اواپراتورها چند برابر تغذیه میشوند. پمپ مبرد چهار برابر دبی مورد نیاز مایع را به اواپراتور میفرستد.

در بار کامل، یک چهارم مایع در اواپراتور تبخیر شده و باقی اون مایع خواهد ماند. از اواپراتور  مخلوط مایع و بخار مبرد 10- درجه خارج می شود.چون خروجی اواپراتور

 سردخانه مخلوط مایع و بخار است نمیشود مستقیم به مکش کمپرسور وصل کرد. خروجی اواپراتور وارد مخزن سپراتور میشود. در سپراتور، مایع از بخار مبرد جدا

شده به کف مخزن میریزه و بخار مبرد خشک توسط کمپرسور مکش میشود و دوباره همین سیکل رو طی میکند.

مزایای سیستم Liquid Overfeed در تعمیر  سردخانه :

• استفاده موثر از سطح انتقال حرارت کویل  سردخانه

به دلیل توزیع مناسب مایع مبرد در اواپراتورها  سردخانه و اینکه سطح داخلی کویل کاملا با مایع مبرد مرطوب شده است(wetted surface)  انتقال حرارت در اواپراتور افزایش

یافته و ظرفیت آن 10 تا 15 درصد افزای می یابد.

در سیستم  سردخانه انبساط مستقیم ، جهت جلوگیری از ورود مایع مبرد به کمپرسور بخار مبرد در انتهای کویل اواپراتور سوپر هیت می شود که 5 تا 15 درصد سطح کویل

جهت سوپر هیت کردن بخار مبرد اختصاص داده می شود. در این قسمت از کویل اواپراتور به دلیل سوپر هیت شدن بخار مبرد ، اختلاف دمای مبرد و سیال خنک شونده کاهش

یافته و همچنین ضریب انتقال حرارت بخار سوپر هیت کمتر از مایع در حال تبخیر است. بنابراین در تقریبا 10 درصد سطح حرارتی کویل انتقال حرارت چندانی انجام نمی شود.

در سیستم Liquid Overfeed  سردخانه به دلیل عدم سوپر هیت شدن بخار مبرد، دمای تمام سطح حرارتی کویل تقریبا ثابت بوده و کل سطح کویل اواپراتور صرف تبخیر مبرد

و جذب حرارت نهان می شود که نتیجه آن افزایش عملکرد اواپراتور است.

• محافظت کمپرسور  سردخانه از ضربات مایع

وجود مخزن سپراتور باعث می شود که مایع مبرد به خوبی از بخار مکش جدا شده و وارد کمپرسور نشود.

• ایجاد سوپر هیت کم در بخار مکش کمپرسور

به دلیل نزدیک بودن کمپرسور به مخزن سپراتور سردخانه طول لوله مکش کوتاه بوده و در نتیجه بخار مکش کمپرسور به میزان کمی سوپرهیت می شود.

کم بودن سوپر هیت بخار مکش باعث کاهش دمای تخلیه کمپرسور، جلوگیری از شکست (breakdown)، کاهش فرار روغن از کمپرسور  سردخانه و کاهش

رسوب در کندانسور می شود.

• تغییرات فشار تقطیر که به دلیل تغییر شرایط جوی در طول سال ایجاد می شود تاثیری بر تغذیه مبرد به اواپراتورهای  سردخانه ندارد

در سیستم  سردخانه انبساط مستقیم ، مایع مبرد خروجی از کندانسور مستقیما به شیر انبساط  سردخانه که در ورودی اواپراتور نصب شده تغذیه می شود

به دلیل تغییرات شرایط جوی در طول سال، فشار تقطیر و در نتیحه فشار مایع مبرد در پشت شیر انبساط تغییر کرده که این امر موجب تغییر ظرفیت شیر انبساط

و تغذیه اواپراتور می شود. ولی در سیستم Liquid Overfeed پمپ مبرد همواره فشار ثابتی را تامین می کند، فشار مایع مبرد در پشت شیر کنترل اواپراتور در طول

سال تقریبا ثابت بوده و تغییر فشار تقطیر تاثیر چندانی بر تغذیه مبرد به اواپراتور های  سردخانه ندارد.

• گاز Flash ایجاد شده در اثر انبساط مبرد از فشار بالا به فشار پایین سیستم ، در سپراتور از مایع مبرد جدا شده و به کمپرسور  سردخانه مکش می شود.
• این امر باعث می شود که اولا گاز Flash وارد اواپراتور نشده ایجاد افت فشار در اواپراتور نکند و نیز مبرد ورودی به اواپراتور به صورت 100 درصد مایع باشد.
• روغنی که همواره گاز داغ خروجی از کمپرسور فرار کرده و وارد سیستم شده است در سپراتور از مایع مبرد جدا شده و روغن کمی به اواپراتورها وارد می شود.

معایب سردخانه آمونیاکی :

موارد زیر می تواند جز معایب این سیستم باشد که البته بیشتر در مورد سیستم های کوچک قابل توجه است ودر سیستم های با ظرفیت بالا، افزایش ظرفیت

و راندمان باعث کم اهمیت شدن معایب می شود:

• به دلیل تغذیه اضافی مبرد به اواپراتورها، میزان شارژ مبرد بیشتر بوده و همچنین قطر لوله رفت و برگشت به اواپراتورها بزرگتر باشد که نتیجه آن افزایش هزینه لوله کشی و عایقکاری است.
• هزینه های مصرف انرژی و نگهداری پمپ مبرد  سردخانه 
• مایع مبرد از رسیور ابتدا در سپراتور 10- فشارش تا 2bar شکسته  خواهد شد. از زیر سپراتور  سردخانه مایع مبرد با دمای 10- به سپراتور 40- وارد شده و  فشارش تا حدود 0.3bar- کاهش پیدا میکند و مایع به دمای 40- خواهد رسید.مایع 40- از سپراتور با پمپ مبرد و به اواپراتورها خواهد رفت. مخلوط مایع و بخار از اواپراتور به سپراتور می آید. مایع جدا شده و بخار 40- با فشار 0.3bar- توسط کمپرسور low stage مکش میشود.چون اختلاف فشار بین سپراتور 40- تا کندانسور زیاد است نسبت تراکم بالایی خواهیم داشت. تراکم باید تو دو مرحله انجام شود(البته با کمپرسور اسکرو با رعایت نکاتی میشه در یک مرحله هم تراکم را انجام داد).بخار مبرد از سپراتور 40- درجه توسط کمپرسور low stage از فشار 0.3bar- تا 2bar متراکم میشود.گاز خروجی از کمپرسور low stage باید وارد کمپرسور high stage گردد ولی چون گاز سوپرهیت است ابتدا باید خنک شود.گاز خروجی از کمپرسور مرحله پایین به داخل سپراتور 10- درجه خواهد رفت.
• لوله دیسشارژ کمپرسور مرحله پایین تا کف سپراتور رفته است. گاز داغ از مایع داخل سپراتور عبور کرده و خنک می شود.گاز خنک شده به همراه بخارهایی که از اواپراتورهای بالای صفر به سپراتور 10- درجه برمیگردد، توسط کمپرسور high stage مکش شده از فشار 2bar تا  12.5bar متراکم شده و به کندانسور رفته تا این سیکل تبرید آمونیاکی طی و تکرار گردد.البته این نما و توضیحی ساده و پایه ای از عملکرد سیکل آمونیاک است ولی در عمل آرایش های مختلفی از لوله کشی را اجرا می کنند.در سیستم liquid overfeed، از هر مبردی مثل فریون یا آمونیاک میشود استفاده کرد.تنها به دلیل هزینه اولیه بالا معمولا در ظرفیت های بالا از این روش تغذیه در اواپراتورها استفاده میشود.و در ظرفیت بالا و سیستم های تبرید صنعتی به دلیل آنتالپی تبخیر بالا و ارزان بودن، از آمونیاک استفاده میشود. معمولا از آمونیاک، با این روش تغذیه اواپراتور استفاده میشود که به سیستم تبرید آمونیاکی معروف است.

تفاوت سردخانه آمونیاکی با سردخانه فریونی در چیست؟

برای شناخت تفاوت این دو سردخانه باید شناخت کافی از این سیستم ها را داشته باشیم.

در نوع اول سردخانه های فریونی

همانطور که در مطالب قبلی شناخت سردخانه و اصول کارکرد سردخانه فریونی توضیح دادیم سیستم دارای اجزای مانند کمپرسور کندانسور

و اواپراتور و عامل انبساط(اکسپنشن ولو) می باشد.

و روش کارکرد سردخانه های فریونی و در کل سیکل تبرید تراکمی به این ترتیب می باشد که مبرد در کمپرسور متراکم شده و بر اثر تراکم افزایش

فشار و دما را به همراه خواهد داشت

پس از این مرحله مبرد با فشار بالا و فاز گاز وارد کندانسور می‌شود در کندانسور از حالت گاز به مایع تبدیل شده و دمای آن کاهش پیدا می‌کند

اما فشار آن همچنان ثابت و بالا میباشد پس از کندانسور مبرد وارد مخزن ریسیور مخزن جمع آوری مایع شده،

تا این قسمت از سیستم را قسمت فشار بالا و خط مایع می‌نامند .

در مرحله بعد مبرد از ریسیور با حالت مایع و فشار بالا 200 psi خارج شده و به عامل انبساط اکسپنشن والو و یا لوله مویی میرسد.

در این قسمت بر اثر افت فشار شدید مبرد به صورت مخلوط پودر مایع و گاز در می آید و در سطح اواپراتور پر می شود و در طول مسیر و طی نمودن اواپراتور 

 سردخانه تبخیر شده و به حالت بخار کامل و گاز در می آید فشار در این قسمت سیستم حدود 40_30 psi می باشد.

در این حالت و شرایط اواپراتور  سردخانه توسط برودت ایجاد شده ،جذب گرما نموده و گرمای سالن را به خود جذب کرده و به خارج از سالن انتقال می دهد.

اصول کارکرد سردخانه های آمونیاکی تا حدودی شبیه به سردخانه های تراکمی و فریونی می باشد

بدین صورت که در سردخانه های آمونیاکی نیز سیستم دارای ادواتی مانند کمپرسور ،کندانسور، ریسیور تانک،اواپراتور و عامل ابساط(شیر سوزنی) می باشد

اما عضو دیگری که در سردخانه های آمونیاکی نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند پمپ مبرد(آمونیاک)  سردخانه می باشد.

طرز کار سردخانه های آمونیاکی همانطور که گفته شد بسیار شبیه به سردخانه های فریونی می باشد بدین صورت که آمونیاک در کمپرسور به صورت بخار تحت

تراکم قرار گرفته و با فشار بالا و دمای بالا وارد کندانسور می شود درکندانسور عمل تقطیر صورت گرفته و آمونیاک از حالت گاز به حالت مایع خالص در می‌آید

خروجی از کندانسور آمونیاک به ریسیور تانک و مخزن آمونیاک می‌رسد در این قسمت فشار آمونیاک ۱۲ بار می باشد و دمای آن ۳۵ درجه سانتیگراد.

رسیور تانک یا مخزن آمونیاک در سردخانه های آمونیاکی، از دو قسمت تشکیل میشود :

قسمت مایع آمونیاک در کف مخزن و قسمت گاز آمونیاک در بالای مخزن قرار می گیرد از کف مخزن مسیری به قسمت بالای سپراتور وصل می شود

اما قبل از رسیدن مایع آمونیاک به سپراتور باید از یکی از قسمت های اصلی سیکل به نام (عامل انبساط) عبور کند .طبیعتا با گذشت مایع از این قسمت 2 نتیجه حاصل میشود:

1 شکست فشار از 12 بار به 2 بار

2 کاهش دما تا 10- درجه سانتیگراد

و حالت آمونیاک در این مرحله بصورت مخلوط و پودر می باشد.

سپراتور  سردخانه :

سپراتور نیز مانند رسیور از دو بخش مایع در کف و بخار در قسمت بالا شکل می گیرد.از قسمت پایین (کف) سپراتور مسیر اصلی به

ورودی پمپ مبرد وصل شده و آمونیاک را از سپراتور با حالت مایع به داخل اواپراتور تزریق می کنند.

در این مرحله دمای اواپراتور  منفی ۱۰ می باشد.

پس از اشباع کامل اواپراتور و پر شدن آن، یک چهارم از آمونیاک تبخیر شده و به حالت بخار در می‌آید.

مسیر برگشت اواپراتورها مجددا به سپراتور متصل می باشد به نحوی که آمونیاک مجددا به سپراتور رفته و با همان دمای منفی ۱۰ درجه

مجدد توسط پمپ به اواپراتور ها تزریق شده و به گردش در می آید.

در قسمت بالای سپراتور  سردخانه آمونیاک در حالت بخار میباشد،

آمونیاک مجددا به کمپرسور مکش شده و تحت تراکم قرار گرفته و مجدداً این چرخه را طی می کنند.

مزیت های سیستم آمونیاکی نسبت به سیستم های فریونی چیست؟

-سیستم  سردخانه آمونیاکی بازدهی بالایی دارد 

-قیمت آمونیاک بسیار پایین تر از فریون می باشد

-آمونیاک برای محیط زیست لایه اوزون موزه و تخریب کننده نمی باشد و عمده مصرف آمونیاک در صنایع کشاورزی و کود می باشد

-از سیستم آمونیاک برای سیستم‌های تبریدی با ظرفیت‌های بسیار بالا استفاده میشود

-تشخیص نشتی آمونیاک از سیستم بسیار ساده می باشد به نوعی که کوچکترین نشتی دارای بوی زننده و قابل فهم برای نفرات می باشد

معایب سیستم سردخانه آمونیاک چیست؟؟؟

-بارزترین و مهمترین عیب سیستم  سردخانه آمونیاکی سمی بودن آمونیاک برای تنفس انسان می باشد،

به نحوی که در سال های گذشته تعداد زیادی از هموطنان بر اثر استشمام گاز آمونیاک دچار خفگی و مسمومیت شده و جان خود را از دست داده است.

-هزینه های نگهداری سیستم عامل نیاز به نسبت بالاتر از سیستم های فریونی می باشد

به طور مثال در سیستم های آمونیاکی برگشت روغن و تخلیه روغن یک امر دستی میباشد

اما در سیستم‌های فریونی برگشته روغن به صورت خودکار اتفاق می افتد

-تعمیر و تهیه قطعات کمپرسورهای آمونیاکی بسیار هزینه‌بر می باشد.

-سیستم  سردخانه آمونیاک باید در ظرفیت های بالای استفاده کرد و در ظرفیتهای پایین نمی توان از این سیستم استفاده نمود

و در آخر اینکه سردخامنه آمونیاکی فقط برای  سردخانه با مساحت بالای 1000 متر طراحی و ساخته میشود .