اجکتور چیست؟ (مزایا و کاربرد ها)

۲۸ مهر ۱۳۹۷
(رای شما: 0)
بروز شده در۱۳۹۷/۷/۲۹
اجکتور ها که یکی از سیستم های قدیمی صنعت تهویه مطبوع هستند که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفتند اما امروزه به دلیل افزایش آلاینده های زیست محیطی مجددا مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است، در این یادداشت به توضیح و معرفی این تجهیز پرداخته ایم.

در این مطلب می خوانید:

مقدمه

اجکتور چیست؟

ساختمان اجکتور و نحوه عملکرد

مزایا و معایب اجکتور

کاربرد های اجکتور

مواد سازنده اجکتور

مقدمه 

امروزه قسمت عمده سیستم های تبرید مورد استفاده در بخش تهویه مطبوع و سردخانه ها از نوع سیکل های تبرید تراکمی می باشند. این سیستم ها علی رغم ضریب عملکرد بالا دارای مصرف انرژی و آلودگی زیست محیطی بالایی نیز می باشند به همین جهت با توجه به محدودیت منابع انرژی و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی استفاده از سیستم های تبرید با نیروی محرکه حرارتی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. یکی از این سیستم ها سیستم تبرید اجکتوری است.

از سال 1930 سیستم های تبرید اجکتوری برای ایجاد سرما و تهویه مطبوع مورد استفاده بوده است. در آن زمان مبرد این سیستم ها بخار آب بوده که سبب حجیم تر شدن و کاهش ضریب عملکرد سیستم (0.15 تا 0.2) شده بود. با پیشرفت های حاصل شده در طراحی کمپرسورهای مکانیکی و کشف مبردهای کلروفلوروکربن، استفاده از سیستم اجکتوری متوقف شد.

امروزه مجددا این سیستم ها مورد توجه قرار گرفته اند، چراکه این سیستم ها می توانند از انرژی های دما پایین نظیر انرژی خورشید، زمین گرمایی، انرژی های اتلافی در صنایع مختلف، جهت راه اندازی خود استفاده نمایند. این امر از نظر زیست محیطی و کاهش انتشار آلاینده ها در محیط نیز حائز اهمیت است. مطالعات اخیر نشانگر این است که در این سیستم ها می توان به ضریب عملکردی نزدیک به 0.7 نیز دست پیدا کرد.

اجکتور چیست ؟

اجکتور دستگاهی برای مکش، انتقال، تراکم و یا اختلاط گازها، بخارات، مایعات و حتی ذرات جامد می باشد و به نوعی کار کمپرسور را بازی می کند که در آن انرژی پتانسیل یک سیال محرک (گاز یا مایع) فشار بالا با گذشتن از یک نازل، به انرژی جنبشی تبدیل شده و با کاهش فشار استاتیک می تواند ماده ثانویه ای را مکش کند. در نتیجه سیال محرک و ماده ثانویه در دیفیوزر با یکدیگر مخلوط شده و متراکم می گردند. چون اعمال تغییرات فشار و سرعت داخل این وسیله به خاطر حرکت سیال در داخل کانال های واگرا و همگراست. لذا آن را جزء دسته کمپرسورهای سیالی می دانند.

ساختمان اجکتور و نحوه عملکرد

به طور کلی اجکتورها از لحاظ ساختمان به دو دسته فشار ثابت و سطح مقطع ثابت دسته بندی می شوند. اگر خروجی نازل در بخش سطح مقطع ثابت اجکتور باشد، اختلاط جریان های اولیه (محرک) و ثانویه دراین ناحیه صورت خواهد گرفت و در این صورت تئوری اختلاط در بخش مقطع ثابت مورد استفاده قرار می گیرد. در صورتی که انتهای نازل در بخش مکش باشد، اختلاط جریان های یاد شده را در بخش مکش و در فشار ثابت فرض می کنند که این روش به تئوری اختلاط در فشار ثابت معروف است. اجکتورهای نوع دوم عملکرد بهتری دارند چون اختلاط مغشوش در اجکتور در شرایط فشار ثابت به صورت موثر تری انجام می شود. به همین دلیل در سیکل های تبریدی برای طراحی اجکتور از مدل اختلاط فشار ثابت استفاده می شود. تفاوت این دو مدل را در شکل زیر مشاهده می کنید.

الف)ساختمان اجکتور فشار ثابت ب) ساختمان اجکتور مقطع ثابت شکل (1)

​​​​​​الف)ساختمان اجکتور فشار ثابت      ب) ساختمان اجکتور مقطع ثابت
شکل 1

نحوه عملکرد اجکتور به این صورت است که سیال ابتدا وارد نازل شده و سرعتش به شدت افزایش پیدا می کند و انتالپی سیال به انرژی جنبشی تبدیل می شود و در نتیجه فشار آن به شدت کم می شود و فشار داخلی اجکتور خیلی کمتر از بیرون آن می شود. این عمل باعث ایجاد خلا شده و سیال ثانویه به محفظه اختلاط کشیده می شود و در آنجا به سیال داخل اجکتور مخلوط شده و ترکیبی از سیال محرک و سیال مکش شده از قسمت تخلیه به بیرون تخلیه می شود.

شکل زیر تغییرات سرعت و فشار در طول اجکتور را نشان می دهد.

شکل(2) تغییرات سرعت و فشار در طول اجکتورشکل(2) تغییرات سرعت و فشار در طول اجکتور

مزایا و معایب اجکتور 

مزایا:

  • با بخار خورنده خشک و مرطوب کار می کند.
  • هیچ قسمت متحرکی ندارد.
  • عملیات آن ایمن است.
  • هزینه ساخت و نصب پایینی دارد.
  • عملا نیاز به تعمیر و نگهداری ندارد.
  • ایده ال جهت کاربرد های خطرناک مانند مواد سمی و اشتعال زا است.

معایب:

  • حساسیت زیاد به شرایط طرح
  • پایین بودن بازده
  • ایجاد صدای زیاد

کاربردهای اجکتور

اجکتورها براساس اینکه در آن ها از چه سیالی به عنوان سیال محرک، استفاده می شود، به سه دسته تقسیم می شوند:

اولین و مهم ترین کاربرد اجکتور ایجاد خلا است که می تواند برای فرایندهایی چون تقطیر و تبخیر تحت خلا استفاده شود. در برخی از موارد نیز می توان از اجکتور جهت انتقال و پمپاژ آب یا مایعات دیگر استفاده نمود که سیفون و ادکتور دو نوع از این اجکتورها می باشند.

یکی دیگر از مهم ترین موارد استفاده از اجکتورها، تهویه محیط و حذف ذرات آلوده موجود در سیالات می باشد.

از آنجا که سیال منتقل شونده در اجکتور ضمن عبور از دیفیوزر، فشار آن نیز افزایش می یابد، لذا یکی از کاربردهای اجکتورها افزایش فشار سیالات است. از جمله این نوع اجکتورها می توان به ترموکمپرسورها اشاره نمود. ترموکمپرسورها اغلب جهت کاهش انرژی مصرفی در تبخیر کننده ها استفاده می شوند.

اجکتورها می توانند بصورت چند مرحله ایی و بصورت آرایش سری یا موازی نیز بکار روند که هر یک از این آرایش ها برای مواقع خاصی بکار برده می شود.

اجکتورها وقتی که بار ورودی زیادی داشته باشیم به صورت موازی به کار برده می شوند و یا به این دلیل که اگر قسمتی از سیستم دچار خرابی شد و نیاز به تعمیر داشت بدون ایجاد مشکل برای سایر قسمت ها، فقط قسمت خراب جدا شود.

برای رسیدن به فشار مکش پایین بایستی از ۲ یا چند اجکتور که به صورت سری با یکدیگر مرتبط می باشند استفاده نمود. 

با سری نمودن دو مرحله اجکتور حداکثر تا ۴ میلی بار (mbar) و با سری نمودن سه مرحله حداکثر تا ۱ میلی بار(mbar)  می توان خلاء ایجاد نمود.

برخی از کاربرد های صنعتی اجکتور ها:

  • تقطیر نفت خام
  • فرآیندهای پتروشیمی
  • سیستم های خلا ترکیبی
  • سیستم های تهویه مطبوع
     

برخی از کاربرد های اجکتور مایع-مایع :

 

1. تخلیه مخازن، استخرها و چاله ها و غیره:

تخلیه مخازن، استخرها و چاله ها و غیره

2. مخلوط کردن مایعات یا اضافه کردن مایعی خاص به مایع ثانویه و نهایتا اسپری نمودن مخلوط با فشار (با این روش می توان ذرات ریز جامد را نیز مکش و مخلوط نمود):

مخلوط کردن مایعات یا اضافه کردن مایعی خاص به مایع ثانویه و اسپری نمودن مخلوط با فشار

3. مطمئن ترین و کم هزینه ترین روش تزریق مواد افزودنی به آب در حال پمپاژ (از این روش می توان برای تزریق مواد موردنیاز به داخل آب مصرفی دیگ بخار استفاده نمود):

روش تزریق مواد افزودنی به آب در حال پمپاژ

نکات نصب اجکتور مایع – مایع:

  • نصب گیج فشار و شیر در مسیر مایع.
  • برای جلوگیری از ورود هوا از قسمت خروجی اجکتور به داخل آن باید خط تخلیه را به سمت بالا چرخانیده و یا انتهای لوله را داخل مایع غوطه ور کرد.
  • لازم است در زمان نصب دقت شود تا حد امکان طول مسیر مکش کوتاه باشد.
  • هنگامی که اجکتور، مایع گرم را مکش می کند بایستی طول مسیر مکش بسیار کوتاه باشد.

مواد سازنده اجکتور 

اجکتور را می توان از انواع مواد مختلف ساخت. پر کاربرد ترین مواد فولاد ضد زنگ، فولاد کربن، چدن، برنز و آلومینیوم می باشند.

منابع:

کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان

مطالب مرتبط:

آشنایی با سیستم های تبرید آبشاری

آشنایی با سیکل تبرید تراکمی و نحوه عملکرد آن + فیلم

user photo

محمدسینا فریقی

دیدگاه ها

اولین نفری باشید که نظر خود را ثبت می کند…