کندانسور چیست؟

کندانسور چیست

کندانسور چیست؟ کندانسور از اجزای اصلی سیستم‌های تبرید یا سیستم‌های سرمایشی و تهویه هوا کندانسور condenser‌ ها هستند که در چیلر‌های خانگی و سردخانه‌ها به کار می‌روند تا محیط را خنک کنند. سیستم‌های تبرید طراحی‌های مختلفی دارند و قطعات مختلفی در آن‌ها به کار رفته است اما اساس کار همه بر پایه سیکل تبرید است.

سیکل تبرید به معنی گردش یک ماده مبرد (chiller) در چهار فرآیند: تراکم، تقطیر، انبساط و تبخیر است.

ماده مبرد (سیال)؛ با گردش در اواپراتور‌ های سیستم تبرید، با جذب گرما به گاز تبدیل می‌شود و سپس بعد از ورود به کمپرسور فشرده و متراکم می‌شود.سپس این گاز پرفشار و متراکم که دارای دمای بالایی است وارد کندانسور شده و با کمک جریان هوا یا جریان آب عبوری، گرمای خود را از دست می‌دهد و به مایع تبدیل می‌شود.

در ادامه توضیح می‌دهیم کندانسور چیست و چه وظایفی دارد؟ و انواع کندانسورهایی موجود و ویژگی‌هایشان را نام میبریم. در کنار این توضیحات تعدادی از کاربردهای این سیستم چگالنده و راه‌هایی برای افزایش راندمان کاری آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

وظیفه کندانسور در سیکل تبرید چیست؟

همانطور که گفته شد، کندانسور قسمتی از سیستم‌های تبرید است که در سیکل تبرید نقش چگالنده دارد، بعنی ماده مبرد را از حالت گاز به مایع تبدیل می‌کند. به این صورت که گاز پرفشار و گرم که از کمپرسور خارج می‌شود، وارد لوله‌های شده و با از دست دادن گرمای خود به مایع تبدیل می‌شود.

کندانسور‌ها طراحی‌های مختلفی دارند اما همه آن‌ها به این صورت عمل می‌کنند که با کمک یک سیال(آب یا هوا) حرارت را از ماده مبرد به محیط خارج آن منتقل می‌کنند تا مبرد گازی شکل به مایع تبدیل شود. در چیلرها در صورتی که انتقال گرما به اندازه کافی صورت بگیرد، مایع تولید شده از کندانسور خارج می شود. برای تسریع انتقال حرارت چندین روش وجود دارد که در مورد آن توضیح خواهیم داد.

انواع کندانسور:

انواع سیستم‌های کندانسور (condenser‌) بر اساس نوع طراحی، تبادل گرما با محیط و خنک شدن آن، به سه دسته کندانسور هوایی یا هوا خنک، کندانسور آبی یا آب خنک و کندانسور تبخیری تقسیم می‌شوند:

کندانسور هوایی چیلر و سردخانه( کندانسور هوا خنک):

در کندانسور‌های هوا خنک، هوا از کویل‌ها (لوله‌های کندانسور) عبور داده میشود و گرمای ماده مبرد را دریافت می‌کند. دو نوع کندانسور هوایی شامل: خنک شونده با جریان طبیعی هوا و خنک شونده با جریان اجباری هوا (با استفاده از فن یا دمنده) وجود دارند.

  • کندانسور هواخنک:

در کندانسور هوایی، عبور جریان طبیعی هوا از روی کویل‌ها (coil) موجب خنک شدن آن می‌شود اما از آنجایی که سرعت جریان هوا پایین است و تبادل گرمای به کندی صورت میگیرد، کندانسور‌های هوایی با جریان طبیعی هوا، بازدهی بالایی ندارند و مساحت‌ زیادی دارند تا به خوبی دمای خود را از دست بدهد، به عنوان مثال این نوع در فریزهای خانگی و یخچال ها کاربرد دارد.

  • کندانسور با جریان اجباری هوا:

کندانسور هوایی با جریان اجباری هوا دارای یک فن است و در آن، هوا از پره‌های آلومینیومی عبور می‌کند. ماده مبرد نیز با عبور از لوله های مسی دما را به محیط انتقال میدهد. از نمونه کاربردهای آن سیستم های تهویه ی خانگی است.

کندانسور آب خنک چیلر و سردخانه:

در کندانسور‌های آبی یا آب خنک، حرارت ماده مبرد از طریق آب به محیط انتقال داده میشود تا ماده از گاز با دمای بالا به مایع تبدیل می‌شود. این نوع هم بر اساس نوع طراحی، به سه دسته تقسیم می‌شود:

  • کندانسور آب خنک دابل پایپ (دو لوله‌ای)
  • کندانسور آبی پوسته و کویل
  • کندانسور آبی پوسته و لوله

کندانسور آبی پوسته و لوله:

متداول‌ترین نوع چگالنده ها نوع آبی پوسته و لوله  است. در این نوع از چگالنده ها، در حالی که آب در لوله‌ها جریان دارد و در چند مرحله از آن‌ها عبور می‌کند، ماده مبرد داخل پوسته در جریان است. و در آخر مایع خروجی که گرمای خود را از دست داده از قسمت پایین خارج می‌شود.

اما مزیت این کندانسور چیست؟ در این حالت ماده مبرد با بیرون در تماس است و بخشی از گرمای خود را به محیط می‌دهد. کندانسور پوسته و لوله، معمولا به صورت افقی طراحی می‌شود. در انواع عمودی، ماده مبرد آمونیاک است و سیستم در حال کار، خنک سازی لوله ها را از بالا انجام میدهد.

کندانسور تبخیری چیلر و سردخانه:

در کندانسور‌های قبلی که معرفی کردیم؛ با عبور سیال آب یا هوا، انتقال حرارت از ماده مبرد به محیط صورت می‌گرفت. در حالی که در انواع تبخیری هم از آب و هم از هوا استفاده می‌شود.

در این نوع، ماده مبرد از درون لوله‌هایی عبور می‌کند. آب از قسمت بالایی سیستم روی این لوله‌ها اسپری می‌شود. لایه نازکی از جریان آب، روی لوله‌ها ایجاد می‌شود تا امکان خنک‌سازی تبخیری را فراهم کند. به این صورت که آب برای تبخیر شدن، گرمای خود را از مبرد می‌گیرد و مبرد گاز را به مایع تبدیل می‌کند.

در این نوع، ضریب انتقال حرارت بسیار بالا است. با کمک سیستم تبخیری، امکان دستابی به دما‌های پایین در سیکل تبرید فراهم می‌شود. معمولاً این کندانسور‌ها برای سیستم‌هایی با ابعاد متوسط تا بزرگ کاربرد دارند. کندانسور تبخیری نسبت به نوع آبی، ارزان‌تر است. زیرا کندانسور آبی به یک برج خنک‌کننده مستقل نیاز دارد.

بررسی کندانسور

کاربرد کندانسور چیست؟

این سیستم به عنوان چگالنده که قابلیت تبدیل بخار به مایع را دارد، دارای اندازه‌های کوچک تا بسیار بزرگی است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. در ادامه به بعضی کاربر‌های آن اشاره می‌کنیم:

  • استفاده در نیروگاه‌های تولید برق برای خنک کردن سیال مورد استفاده در فرایند تولید الکتریسیته
  • استفاده در تأسیسات نفتی و پالایشگاهی

راندمان کندانسور

مبنای کار همه کندانسور‌ها بر اساس خارج کردن گرما از طریق بخار یا گاز است. در مرحله ی بعدی مبرد با از دست دادن دمای کافی از گاز به مایع تبدیل میشود. بنابراین هر چه بیشتر و سریع‌تر گرما حذف شود؛ راندمان بالا‌تر است.

یکی از کار‌هایی که راندمان را افزایش میدهد، طراحی لوله‌هایی بلند است. به همین دلیل برای افزایش بازدهی لوله‌ها را به صورت سیم پیچ و شکل‌های پر پیچ و خم می‌سازند، تا هم سطح تماس مبرد و سیال گرماگیر افزایش پیدا کند و هم گرما سریع‌تر خارج شود.

معمولاً ماده مبرد از درون یک فلز رسانای گرمایی، مثل فلز مس عبور می‌کند. بنابراین کویل‌ها و لوله‌های کندانسور از جنس مس ساخته میشوند تا حرارت را بهتر انتقال دهند و به افزایش بازدهی سیستم کمک کند.

یکی از راه‌های بالابردن راندمان سیستم، استفاده از تکنیک چسباندن ورقه‌های فلزی رسانا روی سطح لوله‌های عبور سیال است. این کار در کندانسور‌هایی که لوله‌هایی با رسانایی گرمایی بالا ندارند به منظور افزایش سرعت دفع حرارت صورت می‌گیرد.

اندازه کندانسور‌ها نیز مهم است. هرچه بزرگتر باشند راندمان بالاتری دارند. اما ابعاد این دستگاه‌ها باید متناسب با کارایی آن‌ها نیز باشد.

جمع بندی:

در مطالب فوق بررسی کردیم که کندانسور چیست و چه انواعی دارد. کندانسور‌ها یا چگالنده‌ها: یک دستگاه شامل لوله‌ها و کویل‌ها هستند. درون لوله‌ها سیالی جریان دارد که می‌تواند ماده مبرد یا آب باشد.

اساس کار کندانسور‌ها، به این صورت است که با استفاده از آب یا هوا که از روی لوله‌ها یا پوسته حاوی ماده مبرد عبور می‌کنند، گرمای ماده مبرد را دفع کنند. ماده مبرد که در ابتدا یک گاز با دما و فشار بالا بوده، در این فرایند به مایع تبدیل می‌شود. این مایع با خروج از کندانسور، ادامه فرایند خنک کنندگی و سرمایشی سیستم‌های تبرید را طی می‌کند.

انواع کندانسور‌ها شامل: آبی، هوایی و تبخیری میشود. در کندانسور آبی، آب گرمای ماده مبرد را می‌گیرد. در نوع هوایی، هوا یا به صورت طبیعی جریان دارد و یا توسط فن دمیده می‌شود تا گرمای ماده مبرد را حذف کند و در کندانسور‌های تبخیری هم، لایه نازکی از آب در سطح لوله‌های حاوی ماده مبرد اسپری میشود که برای تبخیر شدن، گرمای ماده مبرد را جذب می‌کند و خنک کنندگی در کنار عبور جریان هوا صورت می‌گیرد.

۴.۵/۵ - (۲ امتیاز)

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

یک + 19 =