اواپراتور

اواپراتور(Evaporator) در یک سیستم تهویه مطبوع با جذب گرما، مبرد ها (از جمله فریون، R-410A و…) را از فاز مایع به بخار تبدیل می کند. همچنین می تواند آب و سیال دیگر را از محلول جدا کند. در فرایند تغلیظ هدف از تبخیر گرفتن آب اضافی موجود در محصول می باشد. در فرایند نمک زدایی آب دریا موضوع عکس این حالت است یعنی با تبخیر آب خالص را از آب نمک جدا می سازد.

کاربرد های تبخیر در صنعت

یکی از مهم ترین کاربردهای تبخیر، در صنعت مواد غذایی و نوشیدنی ها است. زیرا برای قوام خوب این محصولات نیاز به تبخیر آرام در مدت زمان طولانی می باشد. در صنایع داروسازی تبخیر برای از بین بردن رطوبت اضافی موجود در محصول برای دوام بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. در آزمایشگاه ها نیز جهت حفاظت از فعالیت های مدت دار و تثبیت آنزیم ها تا حد زیادی از فرایند تبخیر کمک می گیرند.

در شرکت های بزرگ برای کاهش هزینه های ناشی از حمل زباله، و کاهش مواد زاید از تبخیر استفاده می کنند.

تحولات تبخیر در اواپراتور

آب می تواند علاوه بر تبخیر از راه های دیگر نظیر فرایندهای غشایی، تبلور و رسوب نیز جدا شود. تبخیر می تواند از طریق خشک کردن که در نهایت مایعی غلیظ (نه جامد) می ماند، صورت گیرد. حرارت مهم ترین بخش تبخیر است و فرایند در دمای بالا و فشار پایین نتیجه بهتری می دهد. حرارت، انرژی مورد نیاز مولکول های حلال را زیاد کرده و آنها را از محلول جدا می سازد تا به سمت هوای اطراف فرار کنند.

یکی از مشکلات بزرگ صنعت در تبخیر، تامین انرژی است که باید به محلول داده شود تا از فاز مایع به بخار رود. از طرفی غلبه بر نیروی کشش سطحی نیز نیاز به انرژی زیادی دارد. مهندسین هنگام طراحی اواپراتور باید میزان بخار مورد نیاز برای حذف آب اضافه و حرارت اتلافی را در نظر بگیرند. حرارتی که بخار لازم دارد تا متراکم شود تقریبا برابر است با حرارتی که آب لازم دارد تا بخار شود. از نکات دیگری باید در نظر گرفته شود سایز مبدل حرارتی است که بر نرخ انتقال حرارت تاثیر گذار است.

اواپراتورها چگونه کار می کنند

محصول حاوی محلول وارد اواپراتور شده و در مقابل منبع گرما قرار می گیرد. این حرارت مایع را به بخار تبدیل می کند. بخار کل محلول را ترک کرده و کندانس می شود در حالیکه محلول وارد اواپراتور دوم می گردد. اواپراتور شامل چهار بخش است. بخش گرماده شامل حرارت متوسط است که بخار وارد این بخش شده. اکثر گرماده ها حاوی یک سری لوله موازی و بقیه حاوی صفحه و کویل می باشند. بخش جدا کننده،  بخار را از محلول جدا می کند. کندانسور بخار را کندانس می کند سپس پمپ فشار را برای سیرکولاسیون افزایش می دهد.

اواپراتور با گردش طبیعی/اجباری

 سیرکولاسیون در اواپراتور های با گردش طبیعی بر اساس تفاوت در چگالی سیال (که بر اثر حرارت به وجود می آید) انجام می شود. در اواپراتورهای لوله ای پس از جوش آمدن آب حباب هایی ایجاد می گردد که بزرگ شده و باعث گردش سیال می شود و جداسازی مایع و بخار را آسان می سازد. میزان تبخیر به وجود آمده بستگی به اختلاف دمای بخار و محلول دارد. مشکلات هنگامی به وجود می آید که لوله ها در غوطه وری کامل نباشند اگر این اتفاق بیافتد سیستم خشک شده و سیرکولاسیون دچار اشکال می شود. به منظور اجتناب از این موضوع در این اواپراتورها می توان از یک پمپ برای افزایش فشار و گردش سیال بهره جست(سیرکولاسیون اجباری). پمپ همچنین از تشکیل رسوب ناشی از جوشش آب جلوگیری و تشکیل حباب را کم می کند.

اواپراتور با سیال پایین رونده

این اواپراتورها از لوله های بلند( 4-8 متر یا 13-26 فوت) که داخل یک محفظه بخار قرار دارد تشکیل شده. در استفاده از این اواپراتورها توزیع یکنواخت محلول اهمیت ویژه ای دارد. محلول وارد لوله ها شده سرعتش زیاد شده و به سمت پایین سرازیر می گردد. با افزایش سرعت محلول در حین عبور از محفظه بخار، محلول حرارت جذب می کند. این اواپراتورها در محلول های با ویسکوزیته بالا استفاده می شوند از آن جمله در غالبا در صنایع شیمیایی، مواد غذایی و تخمیر کاربرد دارد.

اواپراتور با سیال بالا رونده

در این نوع اواپراتور غوطه وری نیاز نیست، عمل جوش آب در داخل لوله ها صورت می گیرد. تولید حباب داخل لوله ها در یک جریان صعودی، ضریب انتقال حرارت را بالا می برد. بنابراین این نوع از اواپراتورها بسیار کارا بوده و تنها ایراد آن، قرارگیری سطح داخلی لوله ها در معرض پوسته پوسته شدن سریع می باشند. لوله ها اغلب بلندند معمولا تا 4 متر. گاهی اوقات یک بازیافت کوچک نیز در آن ها تعبیه می شود. سایزینگ این لوله ها کاری ظریف است و نیاز به ارزیابی دقیق دارد.

اواپراتورهای بالا و پایین رونده صفحه ای

این اواپراتورها اغلب سطح وسیعی دارند. دارای صفحات موج دار و یک قاب محافظ می باشند. در طول تبخیر بخار از کانال های شکل گرفته در فضای آزاد بین صفحه ها عبور می کند. بخار متناوبا به موازات محلول بالا و پایین می رود. محلول و بخار هر دو به قسمت جدایش رفته و در آنجا بخار جدا شده و وارد کندانسور می شود. از این نوع اواپراتورها بیشتر در تخمیر و صنایع لبنی استفاده می کنند زیرا دارای انعطاف پذیری بالایی اند. نکته منفی این سیستم ها این است که در تبخیر سیالات ویسکوز محدودیت دارند.

کاربردهای اصلی اواپراتور

کشتی های بزرگ اواپراتورها را حمل می کنند تا آب تازه تامین کنند، کشتی های بخار باید قادر به تولید بخار با کیفیت بالا باشند. کشتی های دیزلی اغلب انرژی حرارتی تلف شده را به عنوان منبع انرژی برای تولید آب شیرین استفاده می کنند. اواپراتورها اغلب به شکل لوله و پوسته و گاهی هم صفحه ای اند. در اواپراتورها دما و تولید بخار توسط سیستم های کنترلی کنترل می شود. در مخازن برخی کشتی های مسافر بری و نیروی دریایی از اسمز معکوس برای تولید آب شیرین استفاده می کنند.

شرکت های تولید کننده اواپراتور

رادایران

تبادل سازان تهران

صبا برودت پارس

آرشه کار

تبادل کار

منابع و پیوندها

تشکیل شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

http://www.niroinc.com

http://www.frigocomp.com/

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

اواپراتور از دید hvac-eng.ir

اواپراتورها سطوح انتقال حرارتی هستند که در آنها مایع فراری با دریافت گرمای نهان تبخیر از فضا یا محصولات سرد شونده تبخیر میشود.
به دلیل کاربرد وسیع و گوناگون تبرید مکانیکی، اواپراتورها در انواع، اشکال و اندازه های متنوع طراحی و ساخته میشوند.
اواپراتورها را از نظر ساختمان، روش تغذیه مایع مبرد، شرایط کار، روش جریان هوا(یا مایع)، نوع کنترل کننده ی مبرد و کاربرد، تقسیم بندی میکنند.
اواپراتور ها ر از نظر ساختمان به سه دسته تقسیم میکنند:…ادامه

اواپراتور از دید armantahvieh.blogfa.com

اواپراتور به معني تبخير كننده مي باشد در اين قسمت از سيستم ماده مبرٌد تبخير مي شود و با تبخير شدن گرماي فضاي اطراف خود را جذب مي نمايد.
در دستگاههاي با دماي كاركرد بالا صفر معمولاً تعداد فين بر اينچ بالاتر از۱۴ در نظر گرفته مي شود ولي در دستگاههاي تبريد زير صفر(مانند سردخانه ها)بدليل تشكيل سريع برفك معمولاً فاصله فينها بيشتر در نظر گرفته مي شود.كويلهاي اواپراتور به نام كويل انبساط مستقيم DX شناخته مي شود زيرا جوشش مايع مبر مستقيماً در داخل آن اتفاق مي افتد…ادامه

اواپراتور از دید anhydro.com

Evaporators are used for reducing product volume, remove water prior to drying, and to improve product storage life.

Evaporation is a highly energy-efficient way of removing water or other liquids and thus the primary process for the production of concentrates. Process time can be shortened by distributing the liquid to a greater surface area, or by using a higher temperature. Higher temperatures combined with longer residence times can, however, cause degrading of many foodstuffs…more