همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

سرفصل

مقدمه :

كندانسورها نيز همچون اواپراتورها وسايل انتقال حرارت مي باشند كه در آنها حرارت بخار مبرد داغ از طريق سطوح لوله ها به عامل تقظير (مثلا هوا يا آب) منتقل شده و در اثر آن بخار مبرد ابتدا تا دماي اشباع سرد و سپس به مايع تبديل مي شود.

با وجودي كه در بعضي از سيستم هاي دماي پايين گاهي از آب نمك يا مبردهاي انبساط مستقيم به عنوان عامل تقطير استفاده مي كنند ولي در اكثر موارد هوا يا آب و يا تركيبي از آنها به كار برده مي شود.

بطور كلي كندانسورها به سه نوع مي باشند :

۱- خنك شونده با هوا ۲- خنك شونده با آب ۳- كندانسور تبخيري در كندانسورهاي هوايي از هوا به عنوان عامل تقطير استفاده مي كنند در حالي كه در كندانسورهاي آبي براي تقطير مبرد از آب استفاده مي شود.

در هر دو كندانسور فوق الذكر حرارت دفع شده به وسيله مبرد دماي عامل تقطير را افزايش مي دهد. در كندانسورهاي تبخيري هم هوا و هم آب مورد استفاده قرار مي گيرد.

گرچه در كندانسورهاي تبخيري،دماي هواي عبوري مقداري افزايش مي يابد اما تقطير مبرد عمدتا از تبخير آب پاشيده شده بر روي كندانسور ناشي مي شود و وظيفه هوا افزايش شدت تبخير با دفع بخار آب حاصل از تحول تبخير مي باشد.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

كندانسورهاي هوايي :

در كندانسورهاي هوايي از هوا به عنوان عامل تقطير استفاده مي كنند در كندانسورهاي هوايي حرارت دفع شده به وسيله ميرد دماي عامل تقطير را افزايش مي دهد.

جريان هوا در يك كندانسور هوايي ممكن است به صورت طبيعي ، يا به وسيله فن يا دمنده انجام شود. در صورتي كه جريان هوا طبيعي باشد،مقدار هواي جريان يافته در كندانسور كم بوده و سطح تقطير نسبتا بيشتري لازم است.

اين كندانسورها به دليل ظرفيت كم شان فقط در كاربردهاي كوچك و عمدتا در يخچالها و فريزرهاي خانگي مورد استفاده قرار مي گيرند.

كندانسورهاي با جريان طبيعي هوا كه در يخچالهاي خانگي به كار مي روند معمولا از نوع صفحه هاي يا لوله اي پرده دار هستند در صورت استفاده از لوله هاي پره دار براي كاهش مقاومت در مقابل جريان آزاد هوا،معمولا پره ها را با فاصله زياد تري نسبت به هم قرار مي دهند.

زياد بودن فاصله پره ها همچنين امكان كثيف شدن كندانسور در اثر ورود كثافات را تقليل مي دهد.

كندانسورهاي صفحه اي در پشت يخچالها نصب مي شوند بطوري كه جرياني از هواي محيط بر سطوح آنها ايجاد مي شود در حالي كه كندانسورهاي لوله اي پره دار در پشت يخچال يا تحت زاويه اي در زير آن نصب مي گردد

بدون توجه يه نوع يا محل نصب كندانسور،بايستي يخچال به نحوي استقرار يابد كه هوا بتواند آزادانه از روي كندانسور جريان داشته باشد.

همچنين بايستي حتي الامكان از قرار دادن يخچال در محيط گرم مثلا در مجاورت اجاق گاز خود داري گردد. كندانسورهاي هوايي با كنوكسيون اجباري را كه به فن يا دمنده مجهز مي باشند مي توان بر اساس محل نصب شان به دو گروه تقسيم نمود :

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

۱- كندانسورهاي نصب شده بر روي شاسي

۲- كندانسورهايي كه دور از كمپرسور نصب مي شوند

كندانسورهاي هوايي نصب شده بر روي شاسي كندانسورهايي هستند كه با كمپرسور و محرك آن بر روي شاسي مشتركي نصب شده و جزء مكمل واحد تقطير خنك شونده با هوا مي باشند.

كندانسور نصب شده در دور از كمپرسور ، معمولا به طور جداگانه و با فاصله از كمپرسور نصب شده و مي توان آن را در داخل يا بيرون فضا قرار داد. در صورتي كه كندانسور در داخل فضا نصب شده باشد.

براي جريان مناسب هواي بيرون از كندانسور بايستي امكاناتي ايجاد نمود و چنانچه كندانسور در محل گرمي مثلا زير شيرواني يا موتور خانه قرار گرفته باشد.

بايستي براي رساندن هوا به كندانسور و تخليه هواي گرم محيط، كانالهايي مورد استفاده قرار گيرند و چون مقدار هواي لازم زياد مي باشد تنها ، كندانسورهاي كوچك در داخل فضا قرار مي گيرند.

كندانسورهاي واقع در فضاي بيرون، ممكن است بر روي زمين،روي بام يا ديوار نصب شوند.  ولي معمولا آنها را روي بام نصب مي نمايند.

كندانسورهاي هوايي در طرحهاي مختلف قائم واقعي در اندازه هاي كمتر از يك كيلو وات تا kw 500و بيشتر توليد مي شوند . بعضي از اين كندانسورها با دو يا چند مدار تبريد جداگانه طراحي شده است و مي توان از آنها براي چند سيستم تبريد مختلف با مبردهاي گوناگون استفاده نمود.

در بعضي از اين كندانسورها كه به مدار مادون سرد كن مايع مجهز هستند براي اطمينان از كار موثر مدار مادون سردكن نبايد از مخزن ذخيره مايع استفاده گردد ولي چنانچه از مخزن ذخيره مايع براي تخليه فشار استفاده مي شود بايستي آن را در بالا دست مدار مادون سردكن قرار داد.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

كنترل كندانسورهاي هوايي :

كنترل در كندانسور هاي هوايي با تغيير دادن مقدار هواي عبوري از كندانسور يا به نيمه پر نمودن كندانسور از مايع ( به طوريكه سطح موثر تقطير كاهش يابد) مي توان دماي تقطير را در محدوده مورد نظر نگه داشت.

مقدار هواي جريان يافته در كندانسورهاي هوايي را مي توان با قرار دادن دمپر در مسير هوا با تغيير دادن سرعت فن يا روشن و خاموش نمودن آن يا تركيبي از اين روشها كنترل نمود.

مي توان با قرار دادن يك دمپر تنظيم هوا در خروجي فن كه به وسيله موتور حساس به دماي محيط با فشار تقطير كنترل شده يا به وسيله مكانيزمي كه مستقيما با فشار مبرد در كندانسور عمل مي نمايد ظرفيت كندانسور را در حد پايدار قابل قبولي كنترل نمود ولي اين نوع كنترل كننده ها و دمپرها با مشكلات مكانيكي و الكترونيكي ناشي از خوردگي ،تجمع گرد و غبار و انجماد مواجه هستند.

به ويژه در مواردي كه از فن هاي محوري استفاده مي شود بايستي براي غلبه بر افزايش فشار استاتيك ناشي از بسته شدن جزئي يا كامل دمپرها از موتور قوي تري استفاده نمود.

امروزه در تجهيزات كنترل ظرفيت كندانسورهاي هوايي براي تغيير سرعت فن از مدارهاي الكترونيكي بهره مي گيرند.

در اين نوع كنترل كننده ها از ترميستوري كه دماي محيط يادماي گاز كندانسور را حس مي نمايد و مقاومت الكتريكي آن با تغيير دما تغيير مي يابد استفاده شده است .

مقدار الكترونيكي تغييرات مقاومت ترميستور را آشكار مي نمايد و با تغيير ولتاژ موتور كه ممكن است از نوع قطب چاكدار يا خازني فاز شكسته باشد سرعت موتور را تنظيم مي نمايد.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

بسته به دماي ترميستور سرعت فن كندانسور مي تواند از سرعت كامل تا صفر تغيير نمايد چون روشن و خاموش كردن پياپي فن ( در فواصل زماني كوتاه ) در دماي تقطير كندانسور نوساناتي بوجود مي آورد.

معمولا در كندانسورهاي هوايي كه تنها به يك فن مجهز مي باشند از اين روش براي كنترل ظرفيت استفاده نمي كنند ولي در كندانسورهاي شامل چندين فن و خصوصا در مواردي كه كندانسور به دمپر تنظيم هوا يا كنترولر سرعت فن مجهز مي باشد مي توان با روشن و خاموش نمودن فن ها فشار تقطير را به راحتي در محدوده وسيعي از شرايط كاري كنترل نمود.

معمولا در كندانسورهاي چند مداري كنترل ظرفيت با تغيير مقدار هواي عبوري از كندانسور مناسب نيست.

همچنين وزش شديد باد به سطح كندانسورهاي هوايي ايستاده مي تواند هرگونه كاهش ظرفيت حاصل از روشن و خاموش نمودن يا كاهش سرعت فن ها را منتفي سازد.

اين مشكل با استفاده از منحرف كننده هاي باد  يا استفاده از كندانسورهاي خوابيده تا حد زيادي حل خواهد شد.

روش ديگر كنترل ظرفيت در كندانسورهاي هوايي تغيير دادن سطح تقطير موثر آنها با افزايش سطح مايع در قسمت تحتاني كندانسور مي باشد .

هر يك از توليد كنندگان كندانسورهاي هوايي براي كنترل ظرفيت كندانسور روش بخصوصي را به كار مي برند كه معمولا شامل وسايلي براي كم كردن ساير مشكلات مربوط به كار در شرايط سرد مي باشند .

در صورتي كه كنترل ظرفيت كندانسورهاي چند مداري با كنترل مبرد انجام مي شود براي هر يك از سيستم ها كنترل كننده جداگانه اي به كار مي برند.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

برجهاي خنك كن :

برجهاي خنك كن در اصل وسايل بازيابي آب مي باشند . آب گرم خروجي از كندانسور به بالاي برج خنك كن پمپ مي شود و از آنجا به تشتك برج مي ريزد .

هر چند در اين برجها مقداري انتقال حرارت محسوس از آب هوا وجود دارد ولي تقريبا اثر خنك كنندگي تماما از تبخير قسمتي از آب اسپري شونده در برج حاصل مي گردد و حرارت لازم براي تبخير قسمت تبخير شونده آب از جرم آب باقي مانده دربرج تامين مي شود و درجه حرارت جرم آب باقي مانده كاهش مي يابد.

بخار حاصل از فرايند تبخير در برج به وسيله جريان هوايي كه توسط يك دمنده ايجاد مي شود از برج خارج مي گردد .

با توجه به اينكه دما و رطوبت هواي از برج افزايش مي يابد بديهي است ميزان تاثير برج خنك كن تا حد زيادي به درجه حرارت مرطوب هواي ورودي بستگي دارد و با كاهش آن افزايش مي يابد و عوامل ديگري كه عملكرد و برجهاي خنك كن را تحت تاثير قرار مي دهند عبارتند از :

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

۱-سطح و زمان تماس آب و هوا

۲- سرعت هواي عبوري از برج

۳- جهت جريان هوانسبت به سطح تماس آب ( همسو و غير هم سو ). سطح تمامي آب با هواي شامل :

۱- سطح آب در تشتك برج

۲- كليه سطوح خيس شده در برج

۳- سطح كل قطرات آب پاشيده شده در برج مي باشد .

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

از نظر تئور يك پائين ترين دماي قابل حصول براي آب در برج خنك كن دماي مرطوب هواي ورودي مي باشد كه در آن شرايط هواي خروجي از بخار آب اشباع خواهد بود.

ولي اغلب دماي آب خروجي از برج ۴ تا ۵/۵ درجه سانتي گراد بيشتر از دماي مرطوب هواي ورودي است بنابراين هواي خروجي از بخار آب اشباع خواهد بود.

ولي اغلب دماي آب خروجي از برج ۴تا ۵/۵ درجه سانتي گراد بيشتر از دماي مرطوب هواي ورودي است بنابراين هواي خروجي از برج همواره مقداري از حالت اشباع پايين تر خواهد بود.

اختلاف بين درجه حرارت آب خروجي از برج و دماي مرطوب هواي وردي به برج مرطوب هوا نزديك تر خواهد شد.

ولي از نظر اقتصادي حداكثر مقدار آبي كه مي تواند در برج جريان يابد تا اندازه اي با توان مصرفي پمپ محدود مي شود.

كاهش درجه حرارت آب در عبور از برج ( اختلاف بين درجات حرارت ورودي و خروجي آب ) range برج ناميده مي شود.

در سيستمهاي با كندانسور آبي مگر در مواقعي كه از ميان بر استفاده شده باشد range برج همواره برابر افزايش دماي آب در كندانسور خواهد بود.

بار يك برج خنك كن را مي توان با اندازه گيري و دبي آب برج و دماي آب و خروجي برج با استفاده از معادله زير بدست آورد:

( دماي آب ورودي- دماي آب خروجي ) ×( ) ۱۹/۴ ×( )  دبي آب= (kw  ) بار برج

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

خوردگي در كندانسور و نحوه نگهداري از آن

خوردگي لوله هاي كندانسور يكي از مشكلات عمده خوردگي در يك واحد نيروگاه بخاري است چرا كه سوراخ شدن و تجهيزات ديگر واحد نيروگاهي از قبيل بويلر و توربين را با مشكل مواجه مي سازد.

به اين ترتيب بواسطه آلوده شدن چگاليده و بخار درون سيكل،خسارات شديدي به بويلر و توربين هاي نيروگاه وارد مي شود.

آلياژهاي پايه مس به علت دارا بودن خواص مكانيكي و مقاومت به خوردگي مناسب،فرم پذيري عالي و خواص حرارتي خوب،كاربردي گسترده در لوله هاي كندانسور نيروگاهي دارد.

امااين آلياژها نيز تحت شرايط مختلف سرويس و در حضور آلاينده هاي با شدت هاي مختلف خوردندگي مصون نبوده و مورد تهاجم و خوردگي قرار مي گيرند.

رفتار خوردگي آلياژهاي بكار رفته در لوله هاي كندانسور متاثر از تركيب آلياژ و شرايط محيطي اعم از دما ،سرعت،ميزان اكسيژن محلول و تركيب آب خنك كن مي باشد.

در اين تحقيق سه آلياژ پايه مس،برنج آدميرالتي،برنج آلومينيم دار و مس نيكل ۵-۵ كه بطور گسترده اي در لوله هاي كندانسور مورد استفاده قرار مي گيرد تحت شرايط مختلف دما ،اكسيژن محلول و سرعت آب مورد مطالعه خوردگي قرار گرفتند.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

 

نقش كندانسور در نيروگاه بخار :

سيستم دفع گرما از نيروگاه كه با آب خنك كن گردشي در چگالنده ارتباط پيدا مي كند به بررسي خاص و جداگانه اي نياز دارد.

وظيفه اصلي چگالنده عبارت است از مايع كردن بخار خروجي از توربين و از اين طريق باز يافت آب تغذيه با كيفيت بالا جهت استفاده مجدد در چرخه .

چگالنده در اجراي اين وظيفه در واقع كار ديگري هم انجام مي دهد كه حتي مفيدتر از نقش اصلي آن است.

اگر دماي آب خشك كن، به طوري كه متداول است،به اندازه كافي پايين باشد،در اين صورت در چگالنده كه توربين به آن تخليه مي شود فشار پاييني (خلا نسبي) برقرار مي شود.

اين فشار برابر است با فشار اشباع مربوط به دماي بخار در حال چگالش كه مقدار آن به نوبه خود به دماي آب خنك كن وابسته است.

حالا معلوم شده است كه افت آنتالپي و در نتيجه كار توربين است. با كاهش فشار چگالنده فقط به اندازه چند كيلو پاسكال كار توربين و بازده نيروگاه افزايش و جريان بخار بزرگتر هستند.

لذا از ديدگاه ترموديناميكي هر چند دماي آب خنك كن مورد استفاده پايينتر باشد بهتر است.

بنابراين بازده نيروگاههاي چگالنده دار بسيار بيشتر از نيروگاههاي بدون چگالنده است. در همه نيروگاههاي امروزي از چگالنده استفاده مي شود و چگالنده يك دستگاه اصلي و بسيار مهم در نيروگاه به شمار مي رود.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

چگالنده ممكن است يك دو يا چهار مسير براي آب خنك كن داشته باشد. تعداد مسيرها اندازه و كارايي چگالنده را تعيين مي كند. در نيروگاهها از چگالنده چهار مسيره به ندرت استفاده مي شود.

چگالنده يك مسيره چگالنده اي است كه در آن خنك كن يكباره از يك انتها وارد تمام لوله ها مي شود و از انتهاي ديگر آنها را ترك مي كند.

در چگالنده دو مسيره آب خنك كن از طريق قسمتي از مخزن آب تقسيم شده وارد نيمي از لوله ها مي شود و پس از گذشتن از آنها به مخزن آب تقسيم ديگر لوله ها وارد قسمت ديگر مخزن آب تقسيم شده مي شود.

در صورتي كه تعداد كل لوله ها و يكسان باشد چگالنده يك مسيره به جريان آبي كه دو برابر جريان آب چگالنده دو مسيره است مي شود بنابراين استفاده از چگالنده يك مسيره موجب افزايش بازده گرمايي نيروگاه مي شود و آلودگي گرمايي را كاهش مي دهد.

در مقابل مقدار آب مورد نياز در آن دو برابر و انرژي لازم براي پمپ كردن چهار برابر است.

تعداد تقسيمات مخزنهاي آب غالبا بيشتر از تعدادي است كه براي داشتن تعداد معيني مسير آب خنك كن در چگالنده لازم است. مثلا در يك چگالنده يك مسيره ممكن است مخزنهاي اين كار نصف چگالنده مي تواند در حال كار باشد در حالي كه مي توان نصف ديگر آن را تميز كرد و يا تحت تعمير قرار داد .

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

در يك چگالنده دو مسيره تقسيم شده مخزنهاي آب به چهار قسمت تقسيم مي شوند

در مخزنهاي آب تقسيم شده، تعداد لوله هاي ورودي و خروجي دو برابر است و هر قسمت هم مسير آب خنك كن خاص خود را دارد. با تعبيه شيرهايي در صفحات مقسم و با معكوس كردن جهت جريان آب مي توان عمل شستشو را كه از نظر تميز سازي چگالنده حائز اهميت است انجام داد.

سيستم آب گردشي آب خنك كن مورد نياز چگالنده را تامين مي كند و از اين رو به صورت واسطه اي عمل مي كند كه توسط آن گرما از چرخه بخار به محيط دفع مي شود.

همچنين اين سيستم آب عمومي محوطه نيروگاه را كه مقادير آنها كم است تامين مي كند.

در نيروگاههاي هسته اي علاوه بر موارد فوق اين سيستم آب خنك كن مورد نياز ساختمان راكتور (براي خنك كردن مدار بسته آب خنك كني كه جهت محدود كردن نشت مواد پرتوزا به محيط در نظر گرفته شده است )، آب لازم براي رقيق سازي و دور ريزي پسماندهاي پرتوزاي دفع شده و از نيروگاه و در صورت لزوم آب مورد نياز براي دفع گرماي ناشي از پسماندهاي پرتوزا را تامين مي كند .

مجموع مقادير اين مصارف فرعي تقريبا۵ درصد جريان آب خنك كن در چگالنده است.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

سيستم آب گردشي بايد گرما را به طور موثر به محيط دفع كند و در عين حال با مقررات دفع گرما به محيط سازگار باشد.

دماي ممكن عمل مي كند موجب بيشينه شدن كار توربين و بازده نيروگاه و كمينه شدن دفع گرما از نيروگاه مي شود. از اين رو يك سيستم دفع گرماي خوب كار خود را آسانتر انجام مي دهد.

يعني دفع گرماي آن كم است و حجم آن كوچكتر و آب خنك كن مورد نيازش نيز كمتر است.

مقدار گرمايي كه توسط سيستم آب گردشي دفع مي شود از گرماي تبديل شده به كار مفيد در چرخه بخار بيشتر است.

مقدار گرماي دفع شده در نيروگاههاي در حال كار كنوني اعم از نيروگاههاي قديمي يا جديد،۵و۱ تا ۳ برابر كار مفيد خروجي از اين نيروگاهها است.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسور تبخیری

در سیستم‌های دارای انتقال حرارت، کندانسور یا چگالنده (condenser) دستگاه و یا واحدی است که برای کندانس کردن ماده‌ای از حالت گازی به مایع که معمولا این کار به وسیله سرد کردن آن انجام می‌شود.

در این کار حرارت نهان (latent heat) ماده گرفته می‌شود و به سیال خنک‌کن (coolant) کندانسور داده می‌شود.

کندانسورها (condensers) نوعی مبدل حرارتی هستند که در آنها حرارت بخار داغ به یک سیال دیگر همانند هوا یا آب منتقل و در اثر آن بخار ابتدا تا دمای اشباع سرد و سپس به مایع تبدیل می‌شود.

با وجودی که در بعضی از سیستم‌های تبرید گاهی از آب نمک یا مبردهای انبساط مستقیم به عنوان عامل جذب حرارت یا تقطیر استفاده می‌کنند ولی بیش‌تر هوا یا آب و یا ترکیبی از آن‌ها به کار برده می‌شوند.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسورها از نظر سیال و فرآیند خنک‌کاری به سه دسته تقسیم می‌شوند:

 

۱٫ کندانسورهای خنک شونده با هوا یا کندانسورهای هوایی (air-cooled condensers) یا ACC: از هوا به عنوان عامل تقطیر استفاده می‌کنند.

۲٫ کندانسورهای خنک شونده با آب (water-cooled condensers) یا WCC: برای تقطیر مبرد از آب استفاده می‌کنند.

۳٫ کندانسورهای تبخیری (evaporative condensers): هم هوا و هم آب به عنوان عامل تبخیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

در کندانسورهای خنک‌شونده با آب و هوا، حرارت دفع شده به وسیله بخار، دمای سیال خنک‌کن را افزایش می‌دهد.

در کندانسورهای تبخیری اگرچه دمای هوای عبوری مقداری افزایش می‌یابد اما تقطیر مبرد بیش‌تر از تبخیر آب پاشیده شده بر روی کندانسور ناشی می‌شود و وظیفه هوا دور کردن بخار آب حاصل از تبخیر و افزایش شدت تبخیر می‌باشد.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

در کندانسورهای هوایی از هوا به عنوان عامل تقطیر استفاده می‌کنند. جریان هوا در یک کندانسور هوایی ممکن است به صورت طبیعی، یا به وسیله فن یا دمنده انجام شود.

در صورتی که جریان هوا طبیعی باشد، مقدار هوای جریان یافته در کندانسور کم بوده و سطح تقطیر بیش‌تری لازم است.

این کندانسورها به دلیل ظرفیت کم فقط در کاربردهای کوچک و بیش‌تر در یخچال‌ها و فریزرهای خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. کندانسورهای با جریان طبیعی هوا که در یخچال‌های خانگی به کار می‌روند معمولا از نوع صفحه‌ای یا لوله‌ای پرده‌دار هستند.

در صورت استفاده از لوله‌های پره‌دار برای کاهش مقاومت در مقابل جریان آزاد هوا، معمولا پره‌ها را با فاصله زیاد‌تری نسبت به هم قرار می‌دهند.

زیاد بودن فاصله پره‌ها همچنین امکان کثیف شدن کندانسور در اثر ورود آلاینده‌ها را کاهش می‌دهد.

کندانسورهای صفحه‌ای در پشت یخچال‌ها نصب می‌شوند به طوری که جریانی از هوای محیط بر سطوح آن‌ها ایجاد می‌شود در حالی که کندانسورهای لوله‌ای پره‌دار در پشت یخچال یا تحت زاویه‌ای در زیر آن نصب می‌گردد.

بدون توجه به نوع یا محل نصب کندانسور، یخچال باید به صورتی قرار گیرد که هوا بتواند آزادانه از روی کندانسور جریان داشته باشد.

کندانسورها مبدل‌های حرارتی دارای طراحی و اندازه‌های گوناگون هستند. کندانسورها از اندازه نسبتا کوچک قابل بلند کردن با دست تا واحدهای بسیار بزرگ صنعتی که در فرآیندهای صنعتی به کار می‌روند، تغییر می‌کنند.

به عنوان مثال یخچال برای خارج کردن حرارت گرفته شده از فضای داخل به محیط خارج از کندانسور استفاده می‌کند.

کندانسورها در تهویه مطبوع (air conditioning)، فرآیندهای صنعتی شیمیایی مانند تقطیر (distillation)، نیروگاه‌های بخار و سیستم‌های انتقال حرارت دیگر به کار می‌روند.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسور سطحی

کندانسور سطحی (surface condenser) یا کندانسور تماس غیر مستقیم (indirect contact condenser) همانند مبدل‌های حرارتی سطحی، نوعی کندانسور است که در آن مانعی بین دو سیال سرد و بخار وجود داشته باشد و تماس منبع سرما و بخار، غیر مستقیم می‌باشد.

کندانسور سطحی نیروگاهی معمولا یک مبدل حرارتی پوسته و لوله (shell and tube heat exchanger) است که در نیروگاه‌های حرارتی (thermal power stations) در خروجی توربین بخار (steam turbine) نصب می‌شود.

معمولا آب خنک‌کن (cooling water) در سمت تیوب و بخار در سمت پوسته جریان دارند و میعان در خارج تیوب‌های انتقال حرارت رخ می‌دهد.

کندانس به پایین می‌چکد و در پایین در یک جعبه به نام هات‌ول (hotwell) جمع می‌شود.

سمت پوسته معمولا در خلاء (vacuum) یا خلاء نسبی کار می‌کند که اغلب به وسیله اجکتورها (ejectors) یا پمپ‌های خلاء (vacuum pump) متصل به آن ایجاد می‌شود.

در برخی از طراحی‌ها، بخار می‌تواند به داخل تیوب‌ها وارد شود و آب خنک‌کاری و یا هوا در اطراف بیرون آن‌ها در جریان باشد.

کندانسورهای سطحی بزرگ در فرآیندهای تقطیر (distillation) در مقیاس صنعتی برای سرد کردن بخار تقطیر شده به مایع به کار می‌روند. معمولا خنک‌کننده‌ها از سمت لوله و بخار تقطیر شده از سمت پوسته جریان می‌یابند و تقطیر‌ها در پایین جمع می‌شوند یا از آن خارج می‌شوند.

یونیت‌های کندانسور (condenser units) که در سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی (central air conditioning) به کار می‌روند، معمولا دارای اجزای زیر هستند:

مبدل حرارتی: برای تبدیل بخار مبرد (refrigerant) به مایع
کمپرسور: برای افزایش فشار مبرد و حرکت دادن آن
فن: برای دمیدن هوای خارج به مبدل حرارتی برای خنک کردن مبرد داخل آن

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

آرایش معمول کندانسور یونیت‌ها به این صورت است که بخش مبدل حرارتی در اطراف یونیت پیچیده شده است و کمپرسور در میان آن قرار دارد.

در مبدل حرارتی، مبرد از میان پاس‌های مختلف تیوب (tube passes) می‌گذرد. در خارج از تیوب‌ها فین‌های انتقال حرارت (heat transfer fins) قرار گرفته‌اند که از میان آن‌ها هوای خنک‌کاری از خارج از یونیت به داخل آن حرکت می‌کند.

فن (fan) موتوری در داخل واحد کندانسور نزدیک بالای آن قرار دارد که به وسیله توری پوشیده شده است تا از ورود تصادفی اشیا به داخل فن جلوگیری کند.

این واحدهای کندانسور در خارج از ساختمانی که قرار است خنک شود قرار می‌گیرند و بین واحد و ساختمان لوله‌کشی می‌شود که یک تیوب برای بخار مبرد وارد شده و دیگری برای مایع مبرد خارج شده از واحد می‌باشد.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسور تماس مستقیم

در کندانسورهای تماس مستقیم (direct contact condenser) یا کندانسور تماسی (contact condenser)، تماس منبع سرما با بخار به صورت مستقیم است و مانعی بین آنها وجود ندارد.

در این نوع کندانسور، مایع به صورت مستقیم بر روی بخار ریخته می‌شود. بخار حرارت نهان تبخیر (latent heat of vaporization) خود را از دست می‌دهد و این حرارت به مایع منتقل و باعث گرم شدن آن می‌شود.

این کندانسور‌ها بنام کندانسورهای اختلالی (mixing condensers) نیز مشهور هستند.

در کندانسور تماسی، انتقال حرارت کامل است و دو سیال کاملا با یک‌دیگر هم‌دما می‌شوند اما در صورتی که دو سیال از یک جنس نباشند و جداسازی آن‌ها مشکل باشد، نمی‌توان این نوع کندانس را انجام داد.

بنابراین در کندانسور تماسی بخار و مایع از یک جنس ماده هستند.

یک کندانسور تماسی، از یک ستون با پلیت‌های (plate) مختلف تشکیل یافته است که مسیر حرکت بخار از پایین ستون به بالا و مسیر حرکت مایع از بالای ستون و از درون پلیت بالایی به پایین ستون و پلیت‌های زیرین است.

در نوع دیگری از کندانسور تماس مستقیم، آب سرد به داخل بخار اسپری می‌شود. این کندانسورها در نیروگاه‌هایی که دارای سیستم خنک‌کن برج خشک غیرمستقیم یا برج هلر (heller) هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در این نوع کندانسورها عمل تقطیر با پاشیدن و یا نازلینگ سیال خنک کننده به داخل محفظه‌ای مملو از بخار و در اثر اختلاط این دو با هم صورت می‌گیرد. در این حالت بخار و آب مستقیما با هم مخلوط می‌شوند و بخار تقطیر شده به بویلر بر می‌گردد.

به همین جهت آب خنک کننده باید کاملا خالص باشد.

راندمان کندانسور تماسی از کندانسور سطحی بیشتر است و این، به آن علت است که در کندانسور تماسی مانعی بین دو سیال وجود ندارد و دو سیال کاملا با یک‌دیگر به تعادل حرارتی می‌رسند.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

 

کندانسور برج تقطیر

کندانسوری که در برج تقطیر (distillation tower) تعبیه شده است، یک مبدل حرارتی است که در داخل لوله‌های آن یک مایع سرد مانند آب در جریان است.

اگر محلول بالای برج فرار باشد، برای کندانس کردن آن انرژی زیادی لازم است و باید از سیالات سرد‌تری مانند نیتروژن مایع استفاده شود.

همچنین زمانی از نیتروژن مایع استفاده می‌گردد که دبی محصول زیاد باشد. کارکرد کندانسور برج تقطیر می‌تواند به دو صورت باشد:

کندانس کامل (complete condensation)، یعنی تمام بخار بالای برج را به مایع اشباع تبدیل و مایع برگشتی را تا نقطه حباب کندانس می‌کند.
کندانس جزیی (partial condensation)، در مواقعی که نقطه جوش مایع فرار خیلی پایین باشد، از کندانس جزیی استفاده می‌شود. همچنین زمانی که محصول بالایی برج به صورت بخار مورد نیاز باشد، کندانس جزیی به کار می‌آید.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسور کمپرسور

کندانسورها یا دستگاه‌های تقطیر‌کننده ماده مبرد بعد از کمپرسور قرار می‌گیرند و گاز مبرد پس از ورود به این دستگاه تبادل حرارت کرده و تقطیر می‌گردد و گرمایی را که از اواپراتور در نتیجه سرد کردن محیط خود جذب نموده است به اضافه گرمایی که در اثر کار مکانیکی کمپرسور در مرحله تراکم به گاز مبرد منتقل شده است،

دفع و تا حد تقطیر و تبدیل مبرد به مایع آن را سرد می‌کند. بنابراین می‌توان نوشت:

حرارت تولیدشده در کمپرسور+حرارت جذب شده در اواپراتور=حرارت دفع شده کندانسور

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسور در نیروگاه بخار

وظیفه اصلی کندانسور نیروگاهی عبارت است از مایع کردن بخار خروجی از توربین و بازیافت آب تغذیه با کیفیت بالا جهت استفاده مجدد در سیکل.

کندانسور در ضمن اجرای این وظیفه، کار دیگری هم انجام می‌دهد که حتی مفیدتر از نقش اصلی آن است:

اگر دمای آب خنک کن به اندازه کافی پایین باشد، در کندانسور که بخار خروجی از توربین به آن تخلیه می‌شود فشار پایین یا خلاء نسبی برقرار می‌شود.

این فشار برابر است با فشار اشباع مربوط به دمای بخار درون کندانسور که مقدار آن به نوبه خود به دمای آب خنک کن وابسته است. کاهش انتالپی درون کندانسور باعث افزایش کار گرفته شده از توربین می‌شود.

با کاهش فشار کندانسور فقط به اندازه چند کیلو پاسکال، کار توربین و بازده نیروگاه افزایش و جریان بخار بزرگ‌تر می‌شود. از دیدگاه ترمودینامیکی هر چند دمای آب خنک‌کن مورد استفاده پایین‌تر باشد به‌تر است.

بنابراین بازده نیروگاه‌های کندانسور دار بسیار بیش‌تر از نیروگاه‌های بدون کندانسور است. در همه نیروگاه‌های امروزی از کندانسور استفاده می‌شود و کندانسور یک دستگاه اصلی و بسیار مهم در نیروگاه به شمار می‌رود.

سیستم آب گردشی آب خنک‌کن مورد نیاز کندانسور را تامین می‌کند و از این رو به صورت واسطه‌ای عمل می‌کند که توسط آن گرما از چرخه بخار به محیط دفع می‌شود.

سیستم آب گردشی باید گرما را به طور موثر به محیط دفع کند و در عین حال با مقررات دفع گرما به محیط سازگار باشد.

مقدار حرارتی که توسط سیستم آب گردشی دفع می‌شود از حرارت تبدیل شده به کار مفید در چرخه بخار بیشتر است.

مقدار حرارت دفع شده در نیروگاه‌های در حال کار کنونی ۱٫۵ تا ۳ برابر کار مفید خروجی از این نیروگاه‌ها است.

همه چیز راجع به کندانسور و انواع آن

کندانسور تبخیری جهت سردخانه های با ظرفیت تا ۵۰۰۰ تن می باشد. کارکرد آسان، ساختار فلزی، نوع لوله کشی و قرار گرفتن دقیق قسمت های حساس موجب بالا رفتن راندمان دستگاه ها شده است.

ویژگی کندانسورهای تبخیری  :

• تعداد و مجموع هوادهی بادبزن ها بر اساس محاسبات دقیق و مطابق با شرایط اقلیمی ایران انتخاب گردیده اند که مهمترین مزیت آنها صرفه جویی در مصرف کمتر انرژی،استهلاک کمتر و عمر طولانی الکتروفن ها می باشد.
• ابعاد کندانسورها و قطعات و اجزاء تشکیل دهنده کندانسور جهت سهولت ساخت و خدمات پشتیبانی فروش کاملاً استاندارد گردیده است.
• مجموع گردش آب در کندانسورهای EC بهینه شده است که صرفه جویی قابل توجهی در مقدار آب مصرفی دارد.
• کلیه الکتروموتورها دارای حفاظت IP 54 کلاس F و یا بر اساس تقاضا IP 55 می باشد.
• کلیه اتصالات ورودی ، خروجی ، سرریز و غیره جهت حداکثر راندمان بهینه شده اند.
• کلیه اجزاء تشکیل دهنده کندانسورهای EC مطابق با استاندارد ASTM A123 به ضخامت ۶۰ الی ۱۰۰ میکرون گالوانیزه داغ می گردند.
• کلیه کویل های کندانسورهای EC در فشار ۳۲ اتمسفر و در زیر آب تست فشار می گردند.
• کویل های کندانسور قبل از تحویل به مشتری توسط گاز نیتروژن با فشار مناسب شارژ می گردد.
• نازل های سیستم توزیع کننده آب بر روی کویل از جنس PVC
• هیتر صنعتی مورد نیاز همراه با ترموستات مربوطه در تشتک دستگاه لحاظ گردیده است.

محصولات برجسته‌ی شرکت صنایع برودتی برادران حقیقی:

سردخانه دو مداره صنایع برودتی برادران حقیقی

ساخت سردخانه دو مداره چیست ؟

سردخانه دو مداره ، یکی از انواع سردخانه است که قابلیت عملکرد هر دو حالت سردخانه زیر صفر و سردخانه بالای صفر را داراست.

در سردخانه دو مداره بایستی پس از تخلیه سردخانه (بالای صفر یا زیر صفر) در یکی از این حالات و تغییر به حالت دیگر (بالای صفر یا زیر صفر) اتاق سردخانه را با مواد نانو ضدعفونی و شستشو کرد که پس از بارگیری مجدد باعث بو گرفتن محصول جدید نشود.

نگهداری محصولات مختلف در شرایط بهینه، نیاز به سردخانه های مجزایی دارد که از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست.

به عبارت دیگر سردخانه دومداره انبارهایی هستند که توانایی نگهداری و ذخیره مواد غذایی را در دمای پایین دارند.

سردخانه ها معولا در انواع سردخانه های زیر صفر، بالای صفر، دو مداره و دو منظوره تولید می شوند. در این مقاله قصد داریم انواع سردخانه ها را بررسی کنیم.

گاهی اوقات شرایطی پیش می آید که در آن محصولات در سالن های زیر صفر یا بالای صفر کاهش پیدا می کند و ظرفیت سالن خالی می ماند.

در سردخانه های دو منظوره این قابلیت وجود دارد که دما به بالا یا زیر صفر قابل تغییر باشد تا بتوان از آن ها در ذخیره محصولات مختلف استفاده کرد.

انواع سردخانه دو مداره

سردخانه های زیر صفر : سردخانه های زیر صفر برای ایجاد شرایط انجماد و دمای زیر صفر طراحی و ساخته می شوند.

از سردخانه های زیر صفر برای ذخیره و نگه داری مواد غذایی فاسدپذیر مانند گوشت دام و طیور و محصولاتی مانند همبرگر، بستنی و پنیر پیتزا استفاده می شود.

در ایران سردخانه های زیر صفر با قابلیت ایجاد دمای حداکثر ۳۲ درجه زیر صفر و در ظرفیت های ۱.۵ تا ۷۰ اسب بخار تولید می شوند.

سردخانه های بالای صفر : سردخانه های بالای صفر برای ایجاد شرایط دمای سرد بالای صفر و معمولا ۱ تا ۵ درجه سانتی گراد ساخته می شوند.

از این سردخانه ها برای نگهداری موادی مانند میوه و سبزی استفاده می شود زیرا دمای زیر صفر منجر به فساد میکروبی، شیمیایی یا فیزیکی این مواد می شود.

استفاده از این سردخانه ها نیازمند اعمال فرایندهای سردکردن، درجه بندی، التیام، واکس زنی و بسته بندی محصولات است.

 

منبع: خاتون آنلاین

 

 

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

16 + 8 =