توضیحات
عنوان: انواع کندانسور ها و روش تست آن
- مقدمه
- انواع کندانسورها
- کندانسور تماس مستقیم
- کندانسور سطحی
- کندانسورهای خنک شونده با هوا و روش تست آنها
- کندانسورهای خنک شونده با آب و روش تست آنها
- کندانسورهای تبخیری و روش تست آنها
- کندانسور برج تقطیر
- کندانسور در نیروگاه بخار
- کندانسور یخچال یا رادیاتور خنک کننده
- منابع
مقدمه
چگالنده یا کندانسور[1] وسیله یا واحدی است که وظیفه خنکسازی سیال عامل و عمدتاً تبدیل بخار به مایع را بر عهده دارد. در طی این پروسه حرارت نهان ماده گرفته شده و به خنک کننده کندانسور منتقل میگردد. بنابراین میتوان کندانسورها را نوعی مبدل گرمایی به شمار آورد. از چگالنده در نیروگاهها برای خنک کردن سیال عامل در فرایند تولید برق استفاده میشود. همچنین در تأسیسات پالایشگاهی و تهویه مطبوع ساختمانی نیز از مبردهای صنعتی استفاده میشود. نظر به اینکه انتقال حرارت از سطوح کندانسور به وسیله هدایت انجام میشود، ظرفیت کندانسور تابعی از معادله انتقال حرارت است. کندانسورها انواع مختلفی دارند و در صنایع مختلف کاربردی هستند یکی از انواع پر کاربرد آنها نوع هواخنک است که در صنایع تبریدی استفلاده میشود.
کندانسور واحدی برای کنترل دما در یخچالها، سیستمهای تهویه مطبوع، پمپهای گرمایی و چیلرها میباشند. کندانسور انرژی بخار را با فشرده سازی، توسط مایع مبرد میگیرد، سپس آن را به کویلهای سیستم منتقل میکند و از هوای اطراف کویلها برای ایجاد سرما یا گرما استفاده میکند. کنترلرها، فنها، پمپ، اجزای تشکیل دهنده یک کندانسور میباشند. چگالندهها بسته به کاربردهایشان دارای طراحیهای متفاوتی هستند .آنها در در سایزهای مختلف و دراندازههای بسیار کوچک (دستی) تا کندانسورهای بسیار بزرگ صنعتی موجود میباشند.
یک واحد کندانسور که در سیستمهای تهویه مرکزی[2] استفاده میشود، معمولا دارای بخش مبدل حرارتی برای خنک کردن و بخار مبرد بخار به مایع است، کمپرسور برای بالا بردن فشار مبرد و همراه آن و فن برای دمیدن هوای خارج از طریق گرما بخش مبدل برای مبرد سرد در داخل قرار میگیرد. یک پیکربندی معمولی از یک واحد خنک کننده[3] به شرح زیر است: بخش مبدل حرارتی در اطراف دو طرف واحد با کمپرسور داخل قرار دارد. در این بخش مبدل حرارتی، مبرد در طول گذر از چندین لوله عبور میکند که توسط فینهای انتقال حرارت احاطه شدهاند که از طریق آن هوا خنک میتواند از داخل به داخل دستگاه حرکت کند. یک فن موتور درون دستگاه کندانسور در نزدیکی بالای صفحه وجود دارد که توسط بعضی از گرادیدها پوشیده شده است تا اجسام را بهصورت تصادفی در داخل فن قرار دهد. فن برای خنک کردن هوای خنک کننده خارجی از طریق بخش تبادل گرما در دو طرف و از بالای گرید استفاده میکند. این واحدهای خنک کننده در خارج از ساختمان که در حال تلاش برای خنک شدن هستند، با لوله بین واحد و ساختمان، یکی برای وارد شدن بخار مبرد و دیگری برای مایع منفرد واحد در حال تبادل هستند. البته یک منبع برق برای کمپرسور و فن درون دستگاه مورد نیاز است.
سطح یک کندانسور، نمونهای از سیستم تبادل حرارت است. این مبدل حرارتی پوسته و لوله در خروجی هر توربین بخار در نیروگاههای حرارتی نصب شده است. به طور معمول، آب خنک کننده از طریق طرف لوله جریان مییابد و بخار وارد قسمت پوسته میشود که در آن تراکم در خارج از لولههای انتقال حرارت اتفاق میافتد. مایع چگالی پایین میآید و جمع میشود. قسمت پوسته اغلب در یک خلاء یا خلاء جزئی عمل میکند که بوسیله اختلاف حجم خاص بین بخار و مایع میشود. در مقابل، بخار را میتوان از طریق لولههای تغذیه شده با آب خنک کننده یا جریان هوا در اطراف خارج کرد.
در علم شیمی[4]، کندانسور دستگاهی است که بخارات داغ را سرد میکند و باعث میشود آنها به یک مایع تبدیل شوند. نمونههایی از این کندانسورها میتوان به کندانسور لیبیگ، کندانسور گراهام و کندانسور آلیهن اشاره کرد. این امر نباید با یک واکنش تراکمی اشتباه شود که دو عنصر را با یک واکنش افزودنی و یک واکنش حذف از یک مولکول واحد پیوند میدهد.
در تقطیر آزمایشگاهی، رفلکس و اواپراتورهای روتاری، انواع مختلفی از کندانسورها معمولا مورد استفاده قرار میگیرند. کندانسور لیبیگ دارای یک لوله مستقیم در یک ژاکت آب خنک کننده است و سادهترین (و نسبتا ارزانترین) شکل کندانسور است. کندانسور گراهام یک لوله مارپیچی در یک ژاکت آب است و خازن آلیهن دارای تعدادی از انحنای بزرگ و کوچک در لوله داخلی است که هر کدام سطح سطح را افزایش میدهد که در آن اجزای بخار ممکن است به هم متصل شوند. اشکال پیچیدهتر برای تولید، این نوع دوم نیز برای خرید ارزانتر است. این سه نوع از کندانسورها مواردی از ظروف آزمایشگاهی هستند زیرا از شیشه معمولی ساخته میشوند. کندانسورهای تجاری قابل حمل معمولا با اتصالات شیشهای متصل میشوند و به طول استاندارد 100، 200 و 400 میلیمتر میرسند. کندانسورهای خنک کننده در هوا خاموش میشوند، در حالی که کندانسورهای آب خنک شامل یک کاپوت برای آب است.
2- انواع کندانسورها
کندانسورها برحسب نوع تماس بخار و سیال خنک کننده و جهت جریان در تجهیزات بهکار رفته تقسیمبندی میشوند. استفاده از هر کدام از کندانسورها بنا به مقتضیاتی است که طراحان مد نظر دارند. انواع مختلف کندانسورها به دو دسته زیر تقسیم بندی میشوند:
۱-کندانسور تماس مستقیم[5]
۲-کندانسور تماس سطحی[6]
در یک تقسیمبندی دیگر، کندانسورها از نظر سیال و فرآیند خنککاری به سه دسته زیر تقسیم میشوند:
1- کندانسورهای خنک شونده با هوا[7]
2- کندانسورهای خنک شونده با آب[8]
3- کندانسورهای تبخیری[9]
در کندانسور خنک شونده با هوا از هوا به عنوان عامل تقطیر استفاده میشود در صورتی که در کندانسور خنک شونده با آب، از آب به عنوان عامل تقطیر استفاده میگردد. در هر دو کندانسور ذکر شده حرارت دفع شده به وسیله مبرد دمای عامل تقطیر را افزایش میدهد. در کندانسورخهای خنک شونده تبخیری هم هوا و هم آب مورد استفاده قرار میگیرند. اگر چه در این کندانسورها دمای هوای عبوری مقداری افزایش مییابد اما تبخیر آب پاشیده شده بر روی کندانسور، سبب تقطیر مبرد میشود. هوا در این فرایند وظیفه افزایش شدت تبخیر با دفع بخار آب حاصل از تحول تبخیر را ایفا میکند.
3- کندانسور تماس مستقیم
این کندانسورها بنام کندانسورهای اختلالی یا کندانسورهای باز نیز مشهور هستند. بهکارگیری این کندانسورها در نیروگاههایی است که از سیستم خنک کن برج خشک غیرمستقیم بهره میگیرند، میباشد. در این نوع کندانسورها عمل تقطیر با پاشیدن و یا عمل نازلینگ، سیال خنک کننده به داخل محفظهای مملو از بخار وارد شده و اختلاط این دو با هم صورت میگیرد. در این حالت بخار و آب مستقیما با هم مخلوط میشوند و چون بخار تقطیر شده به بویلر برمیگردد. بدین جهت آب خنک کننده باید کاملا خالص خالص باشد.
در کندانسورهای تماس مستقیم یا کندانسور تماسی، تماس منبع سرما با بخار بهصورت مستقیم است و مانعی بین آنها وجود ندارد. در این نوع کندانسور، مایع بهصورت مستقیم بر روی بخار ریخته میشود. بخار حرارت نهان تبخیر خود را از دست میدهد و این حرارت به مایع منتقل و باعث گرم شدن آن میشود. این کندانسورها بنام کندانسورهای اختلالی 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 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 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.
در کندانسورهای تماسی، نحوه تماس منبع سرما با بخار بهصورت مستقیم است و مانعی مابین آنها وجود ندارد. یک کندانسور تماسی، از یک ستون با بشقابکهای متعدد تشکیل یافته است که مسیر حرکت بخار از پایین ستون به بالا و مسیر حرکت مایع از بالای ستون و از درون بشقابک بالایی به پایین ستون و بشقابکهای زیرین است. در کندانسور تماسی، انتقال حرارت کامل است و اتلاف گرما وجود ندارد، اما در بیشتر مواقع نمیتوان این نوع تراکم را انجام داد، چون جداسازی بسیار مشکل است.
محدویتهای این کندانسور ها ترکیب بخار تقطیر شده با آب خنک کن بوده و در مواردی که بخار دارای خواص شیمیایی بوده باشد و یا برگشت آب حاصل از تقطیر ضروری باشد، استفاده از این کندانسور امکانپذیر نمیباشد. مزایای این کندانسور عبارتند از:
۱- نیاز بسیار جزیی به تعمیر و نگهداری.
2- عدم مشکل در کیفیت آب خنک کن.
3- راندمان بالاتر نسبت به کندانسورهای سطحی.
4- هزینه اولیه مناسب.
توجه:
برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.