اوپراتور چيست ؟
اواپراتور چيست ؟
اواپراتور يك جزء مهم در كنار ساير اجزاي اصلي يك سيستم تبريد مانند كمپرسور، كندانسور و دستگاه انبساط است. دليل سرد كردن، حذف گرما از هوا، آب يا مواد ديگر است. اينجاست كه مبرد مايع منبسط و تبخير مي شود. يك نوع اواپراتور يك سيم پيچ رادياتور است كه در يك گردش بسته خنك كننده مايع كه توسط كمپرسور هدايت مي شود استفاده مي شود. اين يك سيستم تهويه مطبوع است كه تبخير شدن از مايع به گاز در سيستم را بدهد و در عين حال گرما را جذب كند. از قسمت خنك شده محصور در فرآيند، به عنوان مثال يك يخچال يا تهويه مطبوع. اين در سيستم خنك كننده يا تهويه مطبوع بسته با سيم پيچ رادياتور كندانسور كه گرما را از مايع خنك كننده، مانند محيط اطراف، مبادله مي كند، كار مي كند. مي توان از نوع متفاوتي از اواپراتور براي گرم كردن و احتمالاً جوشاندن يك محصول حاوي مايع استفاده كرد تا باعث تبخير مايع از محصول شود.
عملكرد اواپراتور
محلول حاوي محصول مورد نظر به اواپراتور وارد شده و از يك منبع گرما عبور مي كند. حرارت اعمال شده آب موجود در محلول را به بخار تبديل مي كند. بخار از بقيه محلول خارج شده و متراكم مي شود در حالي كه محلول غليظ شده يا به اواپراتور دوم وارد مي شود يا خارج مي شود. اواپراتور به عنوان يك ماشين به طور كلي از چهار بخش تشكيل شده است. بخش گرمايش حاوي محيط گرمايشي است كه مي تواند متفاوت باشد. بخار به اين بخش وارد مي شود. متداول ترين محيط متشكل از لوله هاي موازي است اما سايرين داراي صفحات يا سيم پيچ هايي هستند كه معمولاً از مس يا آلومينيوم ساخته مي شوند. بخش تغليظ و جداكننده بخار توليد شده از محلول را حذف مي كند. كندانسور بخار جدا شده را متراكم مي كند، سپس خلاء يا پمپ فشار را براي افزايش گردش مايع فراهم مي كند. هنگامي كه مبرد مايع به اواپراتور مي رسد فشار آن كاهش يافته است و محتواي گرماي آن را از بين مي برد و آن را بسيار خنك تر از هواي فن در اطراف آن مي كند. اين باعث مي شود كه مبرد گرماي هواي گرم را جذب كند و به سرعت به نقطه جوش پايين خود برسد. مبرد سپس تبخير مي شود و حداكثر گرما را جذب مي كند.
اواپراتور گرما را از ناحيه اي كه قرار است خنك شود حذف مي كند. دماي مطلوب خنك كننده منطقه تعيين مي كند كه آيا يخچال يا تهويه مطبوع مورد نظر است. به عنوان مثال، نگهداري مواد غذايي به طور كلي به دماي پايين يخچال نياز دارد كه از 40 درجه فارنهايت (4 درجه سانتيگراد) تا زير 0 درجه فارنهايت (18- درجه سانتيگراد) متغير است.
دماي بالاتر براي آسايش انسان مورد نياز است. يك منطقه بزرگتر خنك مي شود، كه نياز به عبور حجم زيادي از هوا از سيم پيچ اواپراتور براي تبادل حرارت دارد. يك دمنده جزء ضروري اواپراتور در سيستم تهويه مطبوع مي شود. فن هاي دمنده نه تنها بايد هواي پر از گرما را به داخل اواپراتور بكشند، بلكه بايد اين هوا را روي پره ها و كويل هاي اواپراتور فشار دهند تا گرماي خود را به مبرد تسليم كند و سپس هواي خنك شده را از اواپراتور به فضايي كه در حال خنك شدن است وادار كند. .
كاربرد هاي اواپراتور
يكي از مهمترين كاربردهاي اواپراتور در صنايع غذايي و آشاميدني است. غذاها يا نوشيدني هايي كه بايد براي مدت زمان قابل توجهي دوام داشته باشند يا بايد قوام خاصي داشته باشند، مانند قهوه، در طول فرآوري مرحله تبخير را طي مي كنند.
در صنعت داروسازي، از اواپراتور براي از بين بردن رطوبت اضافي، ارائه يك محصول به راحتي قابل حمل و بهبود پايداري محصول استفاده مي شود. حفظ فعاليت طولاني مدت يا تثبيت آنزيم ها در آزمايشگاه ها با فرآيند تبخير كمك زيادي مي كند.
نمونه ديگري از كاربرد اواپراتور در بازيافت هيدروكسيد سديم در خمير كاغذ كرافت است. كاهش هزينه هاي حمل زباله يكي ديگر از دلايل اصلي استفاده شركت هاي بزرگ از استفاده از اواپراتور است. از نظر قانوني، همه توليدكنندگان زباله بايد زباله را با استفاده از روش هاي سازگار با دستورالعمل هاي زيست محيطي دفع كنند. اين روش ها پرهزينه هستند با حذف رطوبت از طريق تبخير، صنعت مي تواند مقدار ضايعاتي را كه بايد فرآوري شود تا حد زيادي كاهش دهد.
براي طراحي اواپراتور بايد به چه مواردي توجه كرد ؟
هنگام طراحي اواپراتورها، مهندسان بايد مقدار بخار مورد نياز براي هر واحد جرمي آب حذف شده را در زمان تعيين غلظت تعيين كنند. تعادل انرژي بايد بر اساس اين فرض كه مقدار ناچيزي از گرما به محيط اطراف سيستم از دست مي‌رود استفاده شود. گرمايي كه بايد توسط بخار متراكم تامين شود تقريباً برابر با گرماي لازم براي تبخير آب خواهد بود. نكته ديگر اندازه مبدل حرارتي است كه بر سرعت انتقال حرارت تأثير مي گذارد.
مشكلات مربوط به استفاده از اواپرتور
مشكلات فني ممكن است در حين تبخير ايجاد شود، به خصوص زماني كه اين فرآيند در صنايع غذايي اعمال مي شود. برخي از اواپراتورها به تفاوت در قوام محلول رقيق حساس هستند. اين اواپراتورها به دليل از دست دادن گردش مايع مي توانند ناكارآمد كار كنند. در صورت نياز به استفاده از اواپراتور براي تغليظ محلول ، ممكن است پمپ اواپراتور نياز به تعويض داشته باشد.
رسوب گيري همچنين زماني رخ مي دهد كه رسوبات سخت بر روي سطوح محيط هاي گرمايش در اواپراتورها ايجاد شود. در غذاها، پروتئين ها و پلي ساكاريدها مي توانند چنين رسوباتي ايجاد كنند كه بازده انتقال حرارت را كاهش مي دهد. كف كردن نيز مي تواند مشكل ايجاد كند زيرا مقابله با كف اضافي مي تواند از نظر زمان و كارايي پرهزينه باشد. بايد از مواد ضد كف استفاده كرد، اما تنها تعداد كمي از آنها را مي توان در زمان فرآوري مواد غذايي مورد استفاده قرار داد.
هنگامي كه محلول هاي اسيدي مانند آب مركبات غليظ مي شوند، خوردگي نيز ممكن است رخ دهد. آسيب سطحي ايجاد شده مي تواند طول عمر اواپراتورها را كوتاه كند. كيفيت و طعم غذا نيز مي تواند در طول تبخير آسيب ببيند. به طور كلي، هنگام انتخاب يك اواپراتور، كيفيت محلول محصول بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد.
برچسب: ،
ادامه مطلب