انواع کویل اواپراتور

یکی از انواع متداول مبدل های حرارتی، کویل اواپراتور است که در واقع ترکیبی از دسته لوله ها و پره یا Fin است که برای تولید سرمایش و برودت در صنایع برودتی، تهویه مطبوع وسردخانه طراحی و تولید می شود. ماهیت عملکرد و فرآیند تولید برودت کویل اواپراتور گازی متاثر از فرآیند اختناق، خفگی یا انبساط مستقیم است و لذا این نوع از مبدل های حرارتی هوایی به نام کویل انبساط مستقیم شناخته میشود.

عموما در داخل لوله های مسی کویل اواپراتور، مبرد دوفازی مایع و گاز دما پایین جریان دارد و هوای گرم برگشتی از روی آن عبور می کند و پس از خنک شدن، با دمای کمتر و رطوبت نسبی بالاتر از کویل دی ایکس خارج می شود. گاهی از کویل اواپراتور DX به عنوان کویل رطوبت گیر و یا کویل آبساز نیز استفاده میشود.

انواع کویل های انبساط مستقیم

انواع گوناگونی از کویل های اواپراتور در صنایع برودتی و تهویه مطبوع استفاده میشود. به طور کلی می توان 3 دسته بندی کلی برای کویل انبساط مستقیم در نظر گرفت:

• کویل اواپراتور DX ایرکاندیشن
• کویل اواپراتور DX سردخانه
• کویل رطوبت گیر

کویل اواپراتور DX ایرکاندیشن

در ایرکاندیشن و تهویه مطبوع، دمای هوای فضا، معمولا در حدود 20 الی 28 درجه سانتیگراد در نظر گرفته میشود. با توجه به این محدوده دمایی، در عمل مشاهده میشود که خطرات یخ زدگی رطوبت هوا بر روی کویل اواپراتور دی ایکس وجود ندارد. لذا این نوع از کویل های اواپراتور ساختار ساده تری نسبت به سایر کویل های اواپراتور دارا هستند.

در کویل اواپراتور ایرکاندیشن، عموما از لوله های مسی با سایز 3/8 اینچ با ضخامت 0.4 میلیمتر استفاده میشود و فین های آلومینیومی با ضخامت150 میکرون و تعداد 8 الی 12 عدد فین در اینچ برای آنها طراحی و تولید می شود. گاهی در شرایط خاص و یا محدودیت های ابعادی از کویل های با تعداد 14 فین در اینچ نیز استفاده میشود.

با افزایش تعداد فین در اینچ، افت فشار هوا در سمت هوا افزایش می یابد. لذا برای عبور حجم مشخصی از هوا، نیاز به فن بزرگتر می باشد که این امر منجر به مصرف جریان الکتریکی بیشتر و افزایش سطح صدای تولیدی به دلیل افزایش اصطکاک عبوری هوا می شود. همچنین خطرات بسته شدن فواصل فین های آلومینیومی در اثر عبور گرد و غبار نیز افزایش می یابد که لازم است که این موارد به هنگام طراحی کویل اواپراتور در نظر گرفته شود.

بسته شدن فواصل بین فین های آلومینیومی در اثر غبار و آلودگی ها، منجر به کاهش حجم هوای عبوری از کویل اواپراتور می شود. کاهش حجم هوای عبوری نیز منجر به کاهش حجم باربرداری از مبرد داخل لوله مسی کویل اواپراتور میشود و این به معنای کاهش ظرفیت قابل استحصال کویل اواپراتور، خطر خروج مبرد به صورت دوفازی و ریسک مایع کشیدن کمپرسور می شود که در دراز مدت، منجر به سوختن کمپرسور می شود. لذا بازرسی های ماهانه از کویل های اواپراتور و اطمینان از صحت عملکرد آنها، از مهمترین وظایف پرسنل نگهدار تاسیسات سرمایشی می باشد.

کویل اواپراتور سردخانه

در سردخانه و برودت صنعتی، عموما دمای سالن های محصول کمتر 10 درجه سانتیگراد است. در چنین شرایطی دمای مبرد داخل کویل اواپراتور کمتر از 0 درجه سانتیگراد در زمان طراحی کویل اواپراتور در نظر گرفته میشود. لذا یخ زدگی رطوبت بر روی کویل اواپراتور سردخانه امری حتمی می باشد. به دلیل عملکرد دائم اواپراتور در سردخانه ها، کویل های اواپراتور سردخانه ای به صورت هیتر دار ساخته میشود.

هیتر در داخل سوراخ های مدور پیش بینی شده در فین های آلومینیومی قرار می گیرد و براساس پروسه زمانبندی شده یخ زدایی و دیفراست، عملیات یخ زدایی از روی فین های آلومینیومی کویل اواپراتور سردخانه ای صورت می پذیرد. لذا نحوه لوله گذاری در داخل اواپراتور سردخانه ای با لوله گذاری در داخل اواپراتور ایرکاندیشن متفاوت می باشد و ساختار کویل اواپراتور به طور کامل تغییر می نماید.

همچنین به دلیل یخ زدگی رطوبت بر روی کویل اواپراتور سردخانه، از تعداد فین در اینچ کمتر نسبت به کویل های اواپراتور ایرکاندیشن استفاده میشود. در نوع خاصی از کویل های اواپراتور که جهت تونل های انجماد طراحی میشود، ساختار چیدمان فین و تعداد فین در اینچ کویل تونل انجماد به صورت کاملا اختصاصی طراحی می شود که توضیحات آن از حوصله این مبحث خارج است.

کویل رطوبت گیر

در دستگاه رطوبت گیر تبریدی، از کویل اواپراتور برای تقطیر رطوبت موجود در هوا و خشک کردن هوا استفاده میشود. عموما دمای مبرد در داخل کویل اواپراتور رطوبت گیر به گونه ای تنظیم میشود که دیفرانسیل قابل توجهی با دمای اشباع هوای ورودی به کویل اواپراتور داشته باشد. دراین شرایط رطوبت موجود در هوا تقطیر میشود و به صورت آب درین از زیر کویل خارج میشود. برای حصول نتیجه مطلوب، عموما این کویل ها با تعداد ردیف لوله 4 الی 6 و تعداد فین در اینچ 12 الی 14 طراحی و تولید می شود.

با افزایش ردیف لوله در کویل، هوای عبوری به نقطه اشباع می رسد و می تواند با کاهش دمای بیشتر، رطوبت موجود در خود را تقطیر نماید. با توجه به افزایش تعداد ردیف لوله در کویل اواپراتور رطوبت گیر، مداربندی کویل اواپراتور بایستی بسیار دقیق طراحی گردد تا خروج مبرد سوپرهیت از داخل کویل اواپراتور، تسهیل گردد. همچنین طراحی کلکتور ساکشن کویل اواپراتور بایستی به گونه ای صورت پذیرد که کویل اواپراتور به صورت یکدست عملیات رطوبت گیری را انجام دهد.

کاربردهای کویل اواپراتور ایرکاندیشن

کویل های اواپراتور ایرکاندیشن جهت تولید برودت در دستگاه های تهویه مطبوع به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. سه کاربرد از مهمترین کاربردهای کویل اواپراتور در تهویه مطبوع  به شرح ذیل است:

کویل اواپراتور پکیج یونیت

پکیج یونیت ترکیبی از دستگاه کندانسینگ یونیت و هواساز با کویل DX است. دستگاه پکیج یونیت می تواند به صورت دوپارچه و یا یک پارچه طراحی و تولید گردد. در هر دو حالت، واحد هواساز DX، دارای یک عدد کویل انبساط مستقیم اواپراتور و یک عدد کویل آبگرم یا بخار می باشد. مبرد سرد خروجی از شیر انبساط به صورت دو فاز وارد پخش کن یا ونتوری کویل اواپراتور می شود و به صورت یکسان در تمامی لوله های خروجی پخش کن تقسیم می شود و وارد کویل گازی دی ایکس می شود.

این مبرد در حین عبور از کویل اواپراتور، گرمای هوای عبوری را به خود جذب می نماید و پس از تبدیل شده به مبرد سوپرهیت، از کویل اواپراتور خارج می شود و وارد کالکتور ساکشن می شود و به سمت مکش کمپرسور پکیج یونیت هدایت می شود. نحوه مداربندی، سایز لوله ، تعداد ردیف و تعداد فین در اینچ انواع کویل اواپراتور براساس شرایط طراحی کویل تعیین می شود.

برای خرید انواع کویل اواپراتور پکیج یونیت، بایستی ابعاد بخش فین خورده کویل، نحوه مداربندی و تعداد ردیف کویل مشخص باشد تا قیمت کویل اواپراتور محاسبه گردد و پس از آن براساس این مشخصات، نسبت به تولید کویل اواپراتور اقدام گردد.

کویل اواپراتور داکت اسپیلیت

دستگاه داکت اسپیلیت یا اسپیلیت کانالی، نوعی از سیستم های تهویه مطبوع خانگی است که در ظرفیت های 24 هزار Btu/Hr الی 90 هزار Btu/Hr طراحی و تولید می شود. کویل اواپراتور داکت اسپیلیت در داخل یونیت داخلی نصب می گردد. الیمامبدل با توجه به استاندارد تولیدی هر شرکت شامل ابعاد و مشخصات کویل DX اسپیلیت کانالی، اقدام به تولید اواپراتور DX داکت اسپیلیت می نماید.

کویل های داکت اسپیلیت عموما دارای ارتفاع کم و طول بلند می باشند. علت این امر، کاهش هر چه بیشتر ارتفاع یونیت داخلی داکت اسپیلیت برای هماهنگی هر چه بیشتر با معماری فضا است. عموما این کویل ها دارای ارتفاع 25 سانتیمتر می باشد که با توجه به شرایط طراحی کویل اواپراتور از سوی سازنده داکت اسپیلیت، حداکثر 10 لوله در ارتفاع کویل قرار می گیرد.

کویل اواپراتور در صنایع ریلی و حمل و نقل

در صنایع ریلی مانند قطارهای شهری و بین شهری و صنایع حمل و نقل عمومی مانند اتوبوس های شهری و بین شهری، اتوبوس های فرودگاهی و مینی بوس ها، کویل های اواپراتور به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. کویل اواپراتور کولر اتوبوس، کویل اواپراتور قطارهای زیر زمینی و بین شهری پاره ای از کاربردهای کویل اواپراتور در صنایع مرتبط با حمل و نقل است.