آشنایی با سامانه تبرید متوالی CO۲


دی اکسید کربن ( CO۲) یک مبرد موثر برای سرمایش متوالی در دمای پایین به شمار می‌آید. سامانه‌های متوالی یا آبشاری (Cascade)، برای کاربردهای بسیار کم دما استفاده می‌شوند و با دفع گرما به صورت متوالی از مبرد کم دما به مبرد دمای بالاتر از طریق یک کندانسور آبشاری، عمل می‌نمایند. مبردهای دمای پایین معمول دارای حجم مخصوص بسیار پایین است که در نتیجه، کمپرسور کوچک‌تری می‌تواند در مقایسه با استفاده از مبردهایی مانند ۲۲ – R یا آمونیاک در دماهای بسیار پایین مورد استفاده قرار گیرد.

اما این مبردها معمولا دارای فشارهای اشباع بسیار بالایی در دمای تقطیر معمولی (دمایی که برای دفع کل گرمای سامانه تبرید به محیط اطراف لازم است) می‌باشند. به همین دلیل، مبرد دما پایین بایستی گرمای خود را از طریق یک کندانسور آبشاری به مدار مبرد دمای بالا انتقال دهد. موارد مربوط به «قابلیت تخریب لایه ازن (ODP)» و «قابلیت گرم شدن کره زمین (GWP)» باعث شده است تا بعضی از مبردهای سنتی هالوکربن مانند ۵۰۳ – R و ۱۳ – R از چرخه‌ی مصرف خارج شده و انتخاب باقی مانده یعنی ۲۳ – R نیز گران قیمت باشد.

هیدروکربن‌ها مانند اتان و اتیلن، دارای مزیت دارا بودن حجم مخصوص پایین و قیمت مناسب می‌باشند، اما این مبردها مشکل اشتعال پذیری دارند. دی اکسید کربن، قیمت مناسبی داشته و خواص ترمودینامیکی عالی در دمای پایین از خود نشان می‌دهد. این ماده دارای حجم مخصوص پایینی است که امکان می‌دهد سخت افزار لازم برای تراکم مبرد (کمپرسور) بسیار کوچک‌تر انتخاب شود. مهم تر این که، این ماده برای محیط زیست بی خطر است که بدین معناست که مخازن انبساط گران قیمت که در مبردهای آبشاری سنتی لازم هستند، می‌توانند حذف شوند.

adbanner

 

» بررسی یک سامانه متوالی در عمل

به عنوان یک کیس‌استادی شرکت پردازش سیستم در آمریکای شمالی، یک سامانه متوالی دی اکسید کربن با دمای C ° ۴۵- را در یک تاسیسات پتروشیمی به کار گرفته است. این سامانه به شکل موفقیت آمیز آزمایش و پیاده سازی شده و در حال حاضر توانسته است ظرفیت و دمای مورد نظر در تاسیسات را ارایه دهد.

این تاسیسات، مبرد CO۲مورد استفاده را براساس پایین بودن هزینه‌ی کمپرسور و بی ضرر بودن برای محیط زیست و همچنین دسترس پذیری و هزینه‌های پایین جایگزینی در مقایسه با مبردهای هالوکربن سنتی انتخاب کرده است. کاربر نهایی این سامانه، یک مجتمع پتروشیمی را اداره می‌نماید که بسیاری از مواد شیمیایی میانی را که در صنایعی مانند چسب، حلال‌ها، شوینده‌ها و غیره به کار می‌روند، تولید می‌کند.

این سامانه در حال حاضر به شکلی کاملا موفقیت آمیز عمل کرده و در حال بهره برداری است و یک سامانه ۱۵۰ تنی ۲۲ – CO۲ / R است که از دو کمپرسور پیچی Frick استفاده می‌کند. کمپرسور مرحله بالای ۲۲-R برای تبدیل به ۵۰۷-R در آینده انتخاب شده است. هردو کمپرسور CO۲ و کمپرسور مرحله بالا، از نوع استاندارد هستند زیرا دی اکسید کربن تا زمانی که مبرد مورد استفاده خشک بوده و در شاخص‌های دمایی تعریف شده کار می‌کند، نیازی به مواد خاص در ساختار کمپرسور نخواهد داشت.

کمپرسورهای پیچی، سازگار پذیری بالایی با این مبردها دارند زیرا این کمپرسورها از نوع جابه جایی مثبت و دارای جریان بالا هستند که می‌تواند با تغییرات فشار و ظرفیت، هماهنگ شود. استفاده از کمپرسورهای کوچک‌تر، بازده بالا، حذف مخازن انبساط و همچنین سازگاری با لایه ازن، دی اکسید کربن را تبدیل به یک انتخاب مناسب برای کاربردهای تبرید در دمای پایین نموده است.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

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

هجده − ده =

    خانهداکت اسپلیتتماس با ما