فیلتر درایر چیست؟

فیلتر درایر وسیله ایست که مواد نامطلوب سیکل تبرید را جذب می‌کند. از قبیل: رطوبت، اسید که می‌توانند تاثیرات مخربی را بر روی سیکل تبرید بگذارند.

وظیفه فیلتر درایرها در سیستم‌های تبرید

فیلتر درایر از سیستم تبرید در برابر ذرات نامطلوب برای سیستم محافظت می‌کند.
فیلتر درایرها واکنش‌های شیمیایی در سیکل تبرید را با حذف ذرات خارجی به حداقل می‌رسانند.
فیلتر درایر همچنین می‌تواند اسید و ذرات جامد را جمع‌آوری کند.
فیلتردرایر از تشکیل برفک در اریفیس شیر انبساط به وسیله جمع‌آوری رطوبت در سیسستم جلوگیری می‌کند.

محل قرار گیری فیلتر درایر در سیستم تبرید

فیلتر درایر به صورت طبیعی در خط مایع نصب می‌شود جایی که برای محافظت از اکسپنشن ولو به کار می‌رود.
سرعت مبرد در خط مایع بسیار پایین است و بنابراین تماس بین مبرد و هسته فیلتر خوب است همچنین افت فشار در فیلتر درایر پایین است.
فیلتر درایر را همچنین می‌توان در خط ساکشن نصب کرد تا از کمپرسور در برابر مواد زاید و رطوبت محافظت کند.
فیلتر خط ساکشن را همچنین فیلتر سوختن نیز می‌نامند زیرا می‌توان از آن برای زدودن اسید تولید شده بعد از سوختن کمپرسور استفاده کرد و اطمینان داشت که افت فشار کم است. فیلتر درایر خط ساکشن همیشه بزرگ‌تر از فیلتر درایر خط مایع است.

فیلتر درایرهای خط ساکشن را قبل از رسیدن افت فشار به مقادیر زیر بایستی تعویض کرد:

در سیستم‌های کوچک: 0.5 bar
در سیستم‌های تبرید: 0.25 bar
در سردخانه‌ها: 0.15 bar

فیلتر درایرهای استاندارد

فیلتر درایرها را بایستی در جهتی که بر روی آن‌ها با فلش مشخص شده نصب کرد و به صورت مرسوم در خط مایع نصب می‌شوند.

انواع فیلتر درایرها

• فیلتر درایر خط مایع
• فیلتر درایرهای دو جهته که می‌توان از هر سمتی آن‌ها را نصب کرد.
• فیلتر درایرهای دوجهته همچنین برای خط مایع نیز استفاده می‌شوند.
• فیلتر درایرهای دوجهته دارای شیر یک‌طرفه می‌باشند که به آن‌ها اطمینان می‌دهد مبرد از تمام سطح فیلتر استفاده کند و مواد زاید در قسمت محیط فیلتر جمع شود.
• فیلتر درایرهای ترکیبی
• فیلتر درایرهای خط ساکشن

ساختار فیلتر درایرها

فنر: فیلتر را بدون حرکت می‌کند و فیلتر را در تلورانس خود منقبض می‌کند.
نمد: از آسیب فنر به هسته جلوگیری می‌کند.
هسته: رطوبت در سیستم را جذب می‌کند.
صفحه توری: از خروج ذرات از فیلتر جلوگیری می‌کند و در زمان جوشکاری از سوختن اجزا جلوگیری می‌کند.

فیلتر درایرهای هسته جامد

یک فیلتر درایر هسته جامد شامل ملکول‌های غربال کننده و آلومینای فعال است. هسته جامد را می‌توان با اسفنج مقایسه کرد که توانایی جذب آب را دارد. دانه بندی ملکولی آب را در خود نگه می‌دارد و آلومینای فعال نیز اسید را نگه می‌دارد. پلی استر به کار رفته در فیلتر باعث جذب مواد زاید سیکل می‌شود. هسته بیش‌تر مواد زاید درشت را جذب می‌کند و پلی استر ذرات ریز را جذب می‌کند. فیلتر درایر توانایی نگه داری مواد زاید با اندازه بزرگ‌تر از 25 میکرون را داراست. دانه‌های هسته شامل کریستال‌های زیولیت که از جنس سیلیکات است، می‌باشد.

تجزیه مبرد در شرایط زیر امکان اتفاق افتادن دارد:

دمای بالا
ناپایداری شیمیایی
کاتالیزرهای فعال
آب
اکسیژن

تشکیل اسید در سیستم تراکمی

در سیستم‌های تبرید امان تشکیل اسید به وسیله شکستن ساختار مبرد و روغن وجود دارد. دو نوع اسید می‌تواند در سیستم تبرید تشکیل شود:

1. اسیدهای غیر ارگانیک: این اسید در سیستم‌هایی که از مبردهای شامل کلر و فلوراستفاده می‌کنند، تشکیل می‌شود.
2. اسیدهای ارگانیک: که حاصل شکستن ساختار روغن است.
3. روغن‌های معدنی: که با فعالیت کاتالیزری انجام می‌شود (این اتفاق تحت بارهای مکانیکی و دمایی اتفاق می‌افتد).
4. روغن‌های POE: این اتفاق در اثر وجود رطوبت بوجود می‌آید.

اسیدهای غیر ارگانیک

اسیدهای غیر ارگانیک حاصل شکستن ساختار مبرد هستند (برای مثال کلر و فلور). در زیر عواملی که باعث تاثیر در شکستن ساختار مبرد می‌شوند، ذکر شده است:

دما
وجود اکسیژن در سیکل تبرید
آلودگی آب
فعالیت کاتالیزری
پایداری مبرد (بسیاری از مبردها دارای کیفیت مناسبی نمی‌باشند)

اگر فاکتورهای بالا تعدیل شود، مبرد پایدار باقی می‌ماند. برای مثال اگر دما، آب و فعالیت کاتالیزری به حداقل برسد. میزان زیاد اکسیژن نمی‌تواند باعث آسیب و شکستن ساختار مبرد شود.

اسید ارگانیک

این اسید در اثر شکستن ساختار روغن تشکیل می‌شود. برای مثال: Mineral Oil & POE Oil
روغن‌های معدنی: اسیدهای ارگانیک از روغن‌های معدنی در اثر بارهای مکانیکی و یا حرارتی تشکیل می‌شوند.
روغن‌های POE: اسیدهای ارگانیک از روغن‌های POE در اثر وجود رطوبت در سیستم، تشکیل می‌شوند. این اسیدها دارای فعالیت کمی هستند.

جاذب رطوبت

این فیلترها از موادی تشکیل شده‌اند که جاذب شدید رطوبت هستند. این مواد رطوبت موجود در گاز و مایع مبرد را جذب می‌کنند. مواد جاذب با جذب رطوبت، آب را به شکل اشباع در می‌آورند و در سطح خود نگه می‌دارند. آمونیای فعال و دانه بندی به عنوان عوامل اصلی جذب رطوبت به شمار می‌روند.

جاذب رطوبت چگونه کار می‌کند؟

جذب رطوبت نتیجه 3 پدیده است:

1. جذب شیمیایی Chemisorption
زمانی که رطوبت نسبی افزایش می‌یابد. اولین گام برای جذب رطوبت به روش شیمیایی و در سطح مواد جاذب به وسیله لایه تک ملکولی سطح انجام می‌شود.

2. جذب فیزیکی Physisorption
زمانی که رطوبت نسبی افزایش می‌یابد. زمانی که میزان رطوبت نسبی به 10% می‌رسد، در این نقطه چندین لایه بخار آب تشکیل می‌شود و در این شرایط مهم‌تری روش جذب، جذب فیزیکی است.

3. میعان
زمانی که فشار بخار آب (رطوبت نسبی) به 40% می‌رسد، میعان اتفاق می‌افتد.

جذب رطوبت توسط جاذب

محتوای آب موجود در گاز مشخص کننده میزان وزن و حجم آب در واحد وزن یا حجم گاز است. برای مشخص کردن میزان آب از واحد جزء در میلیون یا PPMV و یا PPMW استفاده می‌کنند. برای هر دمای مشخص می‌توان رطوبت نسبی را که مشخص کننده نسبت فشار به فشار اشباع است، بیان کرد. ظرفیت جذب رطوبت توسط ملکول‌های جاذب رطوبت در زیر نشان داده شده است.

دانه بندی ملکولی - زیولیت

زیولیت یک نوع دانه بندی ملکولی است که حتی با نام سیلیکات آبدار نیز شناخته می‌شود.
این دانه بندی‌ها به صورتی هستند که ملکول‌های آب می‌توانند به آن‌ها وارد شوند اما ملکول‌های گاز نمی‌توانند.

تاریخچه جاذب رطوبت

نوع جاذب رطوبت به روغن مورد استفاده و مبردی که در سیستم به کار برده می شود وابسته است. با روغن‌های معدنی، فیلتر شامل آمونیای فعال با قابلیت جذب بالای مواد قطبی است. آلومینا به صورت گزینشی ملکول‌های اسید ارگانیک را جذب می‌کند. با روغن‌های POE یا PAG، به دلیل هیدرولیز بودن آب در این روغن‌ها بایستی جاذب قوی آب باشد.

پارامترهای انتخابی فیلتر درایر

در ادامه پارامترهای اصلی مورد نیاز برای انتخاب فیلتر درایر آمده است.

ساید گلس‌ها

یک ساید گلس مشخص کننده میزان مبرد و رطوبت موجود در سیستم است. به صورت طبیعی بعد از فیلتر درایر نصب می‌شود. شناسان‌گر رنگی موجود در داخل سایت گلس، نشاندهنده سطح رطوبت موجود در سیستم است.

سبز: میزان رطوبت در مبرد خطرناک نیست.
زرد: میزان رطوبت در خط مایع و قبل از شیر انبساط بالاست.

اگر در سایت گلس حباب را مشاهده کردید، نشانگر یکی یا چند تا از موارد زیر است:

1. افت فشار در فیلتر درایر زیاد است، این امر ممکن است باعث قفل شدن مسیر جریان مبرد شده باشد.
2. نقص در سابکول یا مادون سرد بودن مبرد وجود دارد.
3. میزان شارژ مبرد در کل سیستم کافی نیست.

نکته: در صورتی که سایت گلس میزان رطوبت را بالا مشخص کرد، فیلتر درایر بایستی تعویض شود.

تعویض فیلتر درایر

تعویض فیلتر درایر زمانی انجام می‌شود که:

1. سایت گلس میزان رطوبت موجود در سیستم را بالا مشخص کند (زرد).
2. یکی از اجزای اصلی سیستم، برای مثال کمپرسور تعویض شده باشد.
3. افت فشار در فیلتر درایر بالا باشد (حباب‌ها در طول کارکرد عادی سیستم تشکیل شود).
4. هر وقت که سیستم تبرید برای هر دلیلی برای مثال تعمیرات باز می‌شود، بایستی فیلتر درایر تعویض گردد.

جمع بندی

یک فیلتر درایر وسیله‌ای است که مواد نامطلوب و رطوبت را که بر کارکرد بهینه سیکل تاثیر می‌گذارد را جذب می‌کند. فیلتر درایرها را می‌توان به صورت اصلی و یا با تغییراتی برای کاربرد مورد نظرتان به کار برد که در فیلم‌های بعدی آموزش داده خواهد شد. فیلتر درایرها را می‌توان در خط ساکشن و یا در خط مایع نصب کرد. تشکیل اسید در سیستم تبرید می تواند در اثر محتوای رطوبتی در سیستم در روغن و یا مبرد تشکیل شود. هسته فیلتر درایر شامل مواد جاذب رطوبت است که رطوبت مبرد در سیکل تبرید را جذب می‌کند. آلومینای فعال و دانه بندی ملکولی جاذب‌های اصلی رطوبت هستند. زیولیت یک نوع از دانه بندی ملکولی است که به عنوان هسته جامد فیلتر درایر به کار می‌رود. نوع رطوبت گیر براساس روغن کاری و مبرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک سایدگلس نشان گر میزان مبرد سیستم و رطوبت موجود در سیستم است. سایت گلس به صورت معمول بعد از فیلتر درایر نصب می‌شود. فیلتر درایر را درصورت مشاهده موارد زیر بایستی تعویض کرد:

اگر سایت گلس به رنگ زرد در بیاید.
اگر در طول کارکرد عادی سیستم حباب در سایت گلس مشاهده شود.
اگر یکی از اجزای اصلی سیستم تعویض شده باشد.
اگر سیستم تبرید باز شده باشد تا یکی اجزای سیستم تبرید تعمیر شود.