عملکرد کندانسورها

کندانسور در سامانه تبرید وظیفه کاهش دمای بخار سوپرهیت مبرد خروجی از کمپرسور،چگالش و اغلب و مادون سردکردن آن را با حداقل افت فشار برعهده دارد.

درواقع کندانسور یک دستگاه دفع حرارت است.این دستگاه همانند اواپراتور یک مبدل حرارتی است و ویژگی های مشترکی با آن دارد.

اما تفاوت عمده این دو دستگاه در مکانیزم های موجود شامل جوشش مبرد(در اواپراتور) و چگالش آن (در کندانسور) است. کندانسورها به طور عمده به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

1-کندانسورهای آبی

2-کندانسورهای هوایی

3-کندانسورهای تبخیری

در کندانسورهای آبی مبرد به وسیله جریان آب خنک می شود و به مایع تغییر فاز می دهد.

در کندانسورهای هوایی سیال خنک کن مبرد،هوا می باشد. در کندانسورهای تبخیری با تبخیرآب در خارج لوله های مبرد،سرما ایجاد می شود.

کندانسورهای آبی

کندانسورهای آبی برای انواع سیستم های تبرید با هر ابعاد و اندازه ای استفاده می شوند.این نوع کندانسور هنگامی که آب تمیز و فراوان به صورت ارزان در دسترس باشد،از نظر اقتصادی به عنوان گزینه شماره یک در انتخاب کندانسور محسوب می شود.

اما اگر هزینه مصرف آب بالا باشد،آب استفاده شده در کندانسور نخست به وسیله برج خنک کن سردشده و سپس دوباره به کندانسور برمی گردد.

کندانسورهای آبی به دلیل ضریب انتقال حرارت بالا در مقایسه با کندانسورهای هوایی و تبخیری به سطح کمتری(به منظور تبادل حرارت با مبرد) نیازمند هستند و این امر برای این نوع کندانسورها یک مزیت محسوب می شود.

کندانسورهای آبی دارای سه نوع لوله و پوسته ای،کویل و پوسته ای و دولوله ای هستند که در زیر به معرفی آنها پرداخته می شود.

کندانسور لوله و پوسته ای

در این نوع کندانسورها به منظور دستیابی به انتقال حرارت بیشتر،آب خنک در داخل لوله ها جریان دارد و مبرد در داخل پوسته قرار داشته و روی سطوح خارجی لوله ها چگالیده می شود.

در واقع به علت این که حجم ویژه مبرد نسبت به آب خنک کن بسیار بالاتر است،عبور گاز از داخل لوله ها با افت فشار بیشتری همراه است.بنابراین،اغلب جریان مایع از داخل لوله ها و جریان گاز از داخل پوسته می باشد.

به منظور افزایش انتقال حرارت در این نوع کندانسورها،به ویژه هنگامی که ماده مبرد از خانواده فریون ها باشد که ضریب انتقال حرارت پایینی دارند،گاهی لوله فین دار شده و همچنین به سرعت جریان افزوده می شود.

در عمل جنس لوله های به کار رفته برای کندانسور پوسته و لوله، به نوع ماده مبرد بستگی دارد.به عنوان مثال برای فریون ها از لوله های مسی و برای مبرد آمونیاک از لوله های کربن استیل استفاده می شود.

در کندانسور پوسته و لوله،وجود هوا یا گازهای غیرقابل چگالش حتی به میزان کم تاثیر منفی برعملکرد و نرخ انتقال حرارت می گذارد.

بنابراین به کارگیری یک سامانه استخراج هوا و گازهای غیرقابل چگالش در این کندانسورها قبل از راه اندازی و شارژ مجدد ضروری است.

کندانسور دو لوله

کندانسور دو لوله ای از دولوله هم محور تشکیل شده که جریان آب خنک از داخل لوله میانی و جریان مبرد از فضای بین لوله داخلی و خارجی(بخش حلقوی) عبور می کند.

همچنین برای عملکرد بهتر کندانسور، لوله خارجی نیز به وسیله هوای اطراف آن خنک می شود. در این کندانسور اگر طول لوله ها زیاد باشد،حجم بالای مبرد چگالیده شده(مایع) باعث کاهش سطح تماس مستقیم مبرد با دیواره لوله داخلی(لوله آب خنک) می شود و در نتیجه نرخ انتقال حرارت پایین می آید.