[عوض السوداني]

أنواع المبخرات من حيث نوعية التغذية:

1- مبخرات التمدد الجاف (المباشر):

تعرف مبخرات التمدد الجاف, بمبخرات التمدد المباشر Direct Expansionيرمز لها DX, تتكون من مجموعة من الأنابيب المتوازية متصلة بكيعان Elbowsأمنظر الصورة التالية

تتم عملية تغذية وسيط التبريد من الأعلى أو الأسفل, ويفضل أن تكون من الأسفل, لأن معامل إنتقال الحرارة للسوائل أعلى من الغازات.

يتسم هذا النوع بالإنتشار, نظراً لسهولة تصميمه, وتكلفته الإقتصادية, وأقل الأنواع مشاكل
.
2- المبخر المغمور Flooded Evaporator

يتم غمر المبخر بوسيط التبريد في حالة سائلة, كما في الصورة التالية

يكون معدل إنتقال الحرارة في المبخر أعلى ما يمكن نظراً لأن معامل إنتقال حرارة السوائل أعلى من معامل إنتقال الحرارة للغازات, يبدأ تكون بخار في المبخر نتيجة غليان سائل التبريد, كما يتم وضع صمام للتحكم بمستوى سائل التبريد Floating Control Valve, بحيث يسمح بوجود خلوص بسيط داخل الأنبوبة العلوية للمبخر, مما يساعد على خروج وسيط التبريد في صورة غازية, كما يتم وضع حاجز Baffle, يعمل على تفادي دخول قطرات من سائل التبريد الى الضاغط فيؤدي الى تدمير الضاغط.




3- مبخرات ذات تغذية زائدة Overfeed Evaporator

هذا النوع أكثر عملية من ذي قبله, حيث يتسم بتكلفته الإقتصادية, كما تتزاجد صعوبة كبيرة في التحكم بمعدل السريان لسائل التبريد ذات المبخر الواحد, يتكون النظام من خزان به سائل وبخار التبريد, يتم ضخ سائل التبريد (سريان جبري) الى المبخرات, ثم تعود الى الخزان في صورة غازية, يعتبر هذا النظام ذو كفاءة عالية, نظراً لأن سائل التبريد يتم ضخه ويكون سريان جبري, مما يؤدي الى زيادة إحتكاك السائل مع الأنابيب, مما يرفع درجة الحرارة المكتسبة فيؤدي الى تبخر وسيط التبريد, وهذه صورة للنظام ذو تغذية زائدة


المبخرات من حيث الأسطحها,
تنقسم الى ثلاثة أنواع:

1- مبخرات ذات أنابيب عارية

2- مبخرات على هيئة أسطح لوحية

3- مبخرات مجهزة بزعانف



في هذا النوع من المبخرات يمر وسيط التبريد في الملف بينما يمرر الهواء من الخارج على تلك الملفات.

في مبخرات المجهزة بزعانف تكون صغيرة الحجم إذا ما قورنت بالمبخرات الأخرى مثل مبخرات الأنابيب العارية لنفس السعة التبريدية, تستخدم مبخرات ذات الزعانف في الحالة التي يكون الفرق بين معاملي إنتقال الحرارة بين وسيط التبريد والهواء كبير.



مبخرات ذات أنابيب عارية:

تصنع المبخرات ذات الأنابيب العارية من الصلب في حالة الأمونيا, بينما تصنع من النحاس في حالة الهالوكربونات (فريونات), تأخذ المبخرات ذات الأسطح العارية أشكالاً عدة منها الملتوية والبيضاوية, وهذه صور لكلاً منهما.

يستخدم هذا النوع من المبخرات في مخازن التجميد حيث تطلب حركة مرور بطيئة لوسيط التبريد, كما تستخدم مراوح طرد مركزية لتوفير المتطلبات اللازمة لتلك المخازن.

مبخرات ذات أسطح لوحية:

يصنع هذا النوع من المبخرات من لوحين يتم تشكليل أحدهما يكون مساراً لوسيط التبريد يستخدم هذا النوع في الثلاجات المنزلية.

, كما يوجد نوع آخر حيث يتم وضع الوحين بينهما أنابيب نقل الوسيط, حيث يعمل على زيادة التلامس ومعدل إنتقال الحرارة, يستخدم هذا النوع في ثلاجات الشاحنات وغرف التجميد, كما يستخدم كأرفف في المخازن التجميد, وفواصل للديب فريزر.

المبخرات ذات الزعانف

هذا النوع من المبخرات يتواجد على سطحه زعانف, تلك الزعانف تعمل على زيادة السطح الخارجي المعرض للهواء, ويجب أن تكون تلك الزعانف متصلة إتصال تام بملفات المبخر حتى نضمن إنتقال الحرارة من والى المبخر, يتم وضع عدد من 1 الى 14 زعنفة لكل بوصة.

في الحالات التي توجد درجة الحرارة بالسالب, قد يتكون صقيع على المسافات البينية بين الزعانف, مما يؤدي الى تقليل معدل الحرارة المنتقل للمبخر, وبالتالي زيادة القدرة الكهربية للضاغط (To be Overloaded), ولحل هذه المشكلة, يجب أن يتم تقليل عدد الزعانف للبوصة الواحدة.



إختيار مبخرات تبريد الهواء

تجد عدة عوامل يجب إدراكها عند إختيار المبخر, مثل نوعية التطبيق, نوعية التطبيق تفرض عليك الإختيار من حيث تكلفة الإنشاء, وتكلفة التشغيل, فمثلاً نظام تجميد اللحوم, لايفرض عليك إستخدام مبخرات تكلفتها الإبتدائية والتشغيلية عالية, في حين أن سعر اللحوم منخفض, وإستخدام مثل تلك الأنواع قد تعمل على زيادة أسعار المنتجات, لذلك يجب أن يكون هنالك نوع من الحنكة في إختيار المبخر المطلوب, كما تعتبر فرق درجات الحرارة بين الهواء المار بالمبخر ودرجة حرارة التشبع لوسيط التبريد من ضمن عوامل الإختيار.

كما بالنسبة لفرق درجات الحرارة Temperature Difference( TD) وكذلك الرطوبة النسبة Relative Humidity من ضمن عوامل الإختيار, حيث أن اارطوبة النسبية القليلة تعمل على تجفيف الجو وكذلك المنتجات, أما إذا كانت الرطوبة النسبية عالية فذلك يؤدي الى توافر بيئة مناسبة للبكتيريا, وهذا جدول يوفر الإختيارات المناسبة لكلاً من فرق درجات الحرارة المطلوبة وكذلك الرطوبة النسبية الملائمة لذلك الفرق في درجات الحرارة.


كما يمكن تصنيف المبخرات من حيث سريان الهواء الى:

1- مبخرات الحمل الحر Free Convection Evaporator

2- مبخرات الحمل الجبري Forced Convection Evaporator



مبخرات الحمل الحر Free Convection Evaporator

يستخدم هذا النوع من المبخرات في المناطق التي تتطلب سرعات بطيئة في التبريد مثل الثلاجات المنزلية, مثال لهذا النوع تبعاً لما سبق شرحه من التصنيفات, مبخرات ذات أسطح لوحية, وكذلك جميع أنواع مبخرات التمدد المباشر وتمدد المغمور والزائد.



مبخرات الحمل الجبري Forced Convection Evaporator

في هذا النوع من المبخرات يتم إستخدام مروحة أو مراوح تعمل على دفع الهواء على الملفات التي بها وسيط التبريد, مثل وحدات مروحة-ملف Fan-Coil, مثال لهذا النوع مبخرات الأنابيب العارية, يتم تحديد سعة المبخر من خلال معدل تغذية الهواء ومعامل الحرارة المحسوسة, وفرق درجات الحرارة, وتستخدم سرعات أقل من 1,5 م/ث وذلك حتى لانجفف المواد الغذائية ولخفض مستوى الصوت, اما في حالة إهمال تجفيف المواد الغذائية فتون سرعة الهواء 1,5 الى 3 م/ث, أما في أنفاق التجميد فتصل سرعة الهواء الى 10 م/ث, أيضاً يجب الأخذ في الإعتبار عنصر الرطوبة النسبية, هذه صور لوحدات مروحة-ملف

يوجد أنواع أخرى من المبخرات المستخدمة في مبردات المياه Chillers,