,

کندانسور چیلر

کندانسور چیلر

کندانسور چیست:

کندانسور (Condenser) یک مبدل حرارتی است که از طریق جذب گرمای یک گاز و انتقال آن به سیال دوم ، باعث پایین رفتن دما یا گرمای نهان گاز شده و در نهایت آنرا چگالیده یا کندانس می کند . در صنعت، پروسه کندانس کاربردهای بسیار زیادی دارد. برخی از آنها عبارتند از :

  • گرمایش انواع سیالات توسط بخار
  • چگالش  انواع سیالات فرآیندی
  • تهویه مطبوع

کندانسور در صنعت تهویه مطبوع برای خنک کاری گاز مبرد بکار می رود .کندانسورهایی که در چیلر بکار می روند معمولا از نوع مبدل های آب خنک یا هوا خنک می باشند.

 

انواع کندانسور چیلر : 

کندانسورها در تهویه مطبوع بصورتهای مختلفی ساخته می شوند. متداولترین انواع کندانسور چیلر عبارتند از:

  • کندانسورهای هوایی
  • کندانسورهای آبی
  • کندانسورهای تبخیری

 

کندانسور هوایی :

این کندانسورها بگونه ای طراحی شده اند که گاز مبرد توسط هوا خنک گردد. در کندانسور هوایی ، گاز مبرد در لوله ها جریان یافته و هوا در بیرون لوله ها بعنوان یک منبع بی نهایت به جذب گرما می پردازد.

 

انواع کندانسور هوایی:

 

کندانسور هوایی جابجایی طبیعی :

این نوع کندانسورها را معمولا در پشت یخچالها دیده ایم که متشکل از لوله های زیادی هستند و ممکن است روی آنها فین هم وجود داشته باشد. در این مدل کندانسور ،  هوا بصورت طبیعی در اطراف کندانسور جریان دارد و بدین ترتیب انتقال حرارت بین دو سیال بصورت طبیعی انجام می شود.

کندانسورهای هوایی جابجایی اجباری :

این مدل از کندانسور بصورت یک مبدل فین پلیت ساخته می شود و هوا نیز بصورت اجباری یا فن برروی کویل دمیده می شود تا انتقال حرارت بین گاز مبرد و هوا سریعتر و با راندمان بالاتر انجام شود.

 

کندانسور آبی:

کندانسور آبی یا آب خنک ، یک مبدل حرارتی است که در آن گاز مبرد توسط آب خنک می شود. این نوع کندانسور معمولا در چهار تیپ ساخته می شوند:

انواع کندانسور آبی (کندانسور آب خنک):

 

کندانسور پوسته و لوله ای (Shell And Tube Condenser):

یک مبدل حرارتی است که از یک پوسته اصلی و تعداد زیادی تیوب که داخل پوسته قرار دارند تشکیل شده است. این نوع کندانسور ، راندمان زیاد و قابلیت تعمیر پذیری خوبی دارد. بنابراین در اغلب چیلرها از این نوع کندانسور استفاده می شود. در کندانسور پوسته و لوله گاز مبرد در داخل پوسته و آب در داخل تیوبها جریان می یابد و انتقال حرارت بین آنها از طریق دیواره تیوبها صورت می پذیرد.

کندانسور دو لوله ای (Double Pipe Condenser):

کندانسور دو لوله ای متشکل از یک لوله کوچک داخل یک لوله بزرگتر است. در لوله داخلی آب و در لوله بیرونی گاز مبرد جریان دارد. البته این مبدلها بعلت قابلیت تعمیرات نامناسب و کم بودن راندمان نسبت به دیگر کندانسورها ، منسوخ شده است.

کندانسور صفحه ای (Plate Condenser):

کندانسور صفحه ای نوعی مبدل صفحه ای است که متشکل از تعداد زیادی صفحه فلزی شیاردار است که مابین دو سیال قرار می گیرد . هنگامی که گاز مبرد در یکطرف صفحه جریان یابد ، گرمای خود را به آن صفحه فلزی داده و وقتی آب در طرف دیگر صفحه جریان یابد ، این گرما به آب منتقل شده و گاز خنک می شود. مبدلهای صفحه ای نیز دارای راندمان زیاد و قابلیت تعمیر پذیری مناسب می باشند.

کندانسور پوسته و کویل مارپیچ ( Shell And Coil Condenser):

این نوع کندانسور متشکل از یک مخزن یا پوسته و یک کویل مارپیچ در داخل آن می باشد. در داخل کویل گاز جریان می یابد و گرما را از طریق جدار لوله کویل به آب داخل مخزن منتقل می نماید.

کندانسور تبخیری:

کندانسور تبخیری دستگاهی است که بر خلاف انواع دیگر کندانسور که در بالا ذکر شد ، فقط از یک سیال خنک کننده مانند آب یا هوا جهت دفع حرارت گاز مبرد استفاده نمی کند. بلکه از هر دو سیال هوا و آب استفاده می نماید. یعنی طوری ساخته شده است که گاز مبرد داخل یک یا چند لوله جریان می یابد و آب از طریق نازلهایی ، روی این لوله ها یا کویلها اسپری می شود. هوا نیز از طریق فن هایی برروی کویل دمیده می شود. بدین طریق مقداری از گرما جذب آب شده و باعث تبخیر آن می گردد. مقداری از گرما نیز توسط هوا دفع می گردد. در حقیقت کندانسور تبخیری ترکیبی از کندانسورهای آب خنک و هواخنک می باشد.بخاطر بسته بودن مسیر آب ، میزان تبخیر آب در این نوع کندانسور بسیار کم است و برای مکانهایی که آب در آنها کم می باشد بسیار مناسب است . ولی در عوض نیاز به کویل بزرگتر و در نتیجه مبرد بیشتر داشته و افت فشار بیشتری نیز دارد.

کندانسور پوسته و لوله چگونه کار می کند:

در کندانسور آبی چیلر ،  آب به داخل تیوبهای کندانسور  هدایت می شود. گازهای مبرد نیز به پوسته مبدل وارد می شوند. البته گاز باید در دما و فشاری وارد شود که بلافاصله پس از دفع گرمای خود به آب  ،  کندانس شود. گاز مبرد در هنگام کندانس گرمای زیادی را آزاد کرده و به آب منتقل می کند. آب نیز پس از خروج از کندانسور به برج خنک کن رفته و در آنجا توسط هوای محیط خنک می شود و دوباره به کندانسور باز می گردد و این سیکل ادامه می یابد.

محاسبه کندانسور آبی :

برای محاسبه کندانسور باید بر اساس روابط ترمودینامیک و مکانیک سیالات عمل نماییم. ابتدا باید ظرفیت برودتی کندانسور را بر اساس ظرفیت چیلر و نسبت بالاسری آن در نظر بگیریم. سپس دما و دبی دو سیال را بدست آوریم. برای بدست آوردن دمای ورود و خروج گاز مبرد باید آنرا در فشاری تنظیم کنیم که با دفع گرمای خود به آب ، سریعا کندانس شود. این فشار بر حسب نوع گاز متفاوت می باشد. بعنوان مثال برای گاز مبرد R22 فشار ورودی به مبدل حدود 14.5 بار گیج تنظیم می شود. در این فشار دمای گاز ورودی حدودا 38 درجه سلسیوس خواهد بود.

دما آب در مبدل نیز بر حسب دمای خشک و مرطوب شهرهای مختلف مختلف تنظیم می شود . اما معمولا دما ورودی و خروجی آب در کندانسور 30 به 35 درجه سلسیوس در نظر گرفته می شود.

پس با توجه به فرمول ساده زیر ، دبی گاز مبرد و آب بدست می آید:

Q=mc(t2-t1)

Q=R(h1-h2)

Q: بار برودتی چیلر

m: دبی آب کندانسور

t1: دمای ورود آب به کندانسور- حدودا 30 درجه سلسیوس

t2: دمای خروج آب از کندانسور – حدودا 35 درجه سلسیوس

R: دبی گاز مبرد

h1-h2: تغییر آنتالپی گاز مبرد

برای بدست آوردن سطح حرارتی کندانسور نیاز به روابط پیچیده تری می باشد. در این محاسبات باید ضریب انتقال حرارت بدست آید که وابستگی به سرعت ، افت فشار، دبی ، دما ، ویسکوزیته و بسیاری دیگر از پارامترها دارد که از حوصله این بحث خارج بوده و خود یک کورس درسی می باشد. بنابراین می توانیم با استفاده از جداول شرکتهای سازنده به انتخاب مدل کندانسور بپردازیم.

Q = UA ΔT

نرم افزار محاسبه کندانسور :

برای محاسبه کندانسور نرم افزارهای مختلفی وجود دارد که بر حسب نوع مبدل می توانید از آنها استفاده نمایید. برخی از این نرم افزارها عبارتند از:

Aspen B-Jac or AspenOne

HTFS

HTRI

Coil Design

استانداردهای طراحی کندانسور :

استانداردهای کاربردی که در کشور ما بعنوان مرجع در نظر گرفته می شوند بسیار محدود هستند. برخی از معروفترین آنها عبارتند از:

TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)

ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS)

API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE)

ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)

HEI (HEAT EXCHANGE INSTITUTE)

NACE /ISO (NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS)

ساختار کندانسور پوسته و تیوب:

همانطور که از نام آن پیداست این مبدل از دو جزء اصلی تشکیل شده است.

1- پوسته که یک لوله اصلی با قطر زیاد است

2- تعداد زیادی تیوب کوچکتر که در داخل پوسته قرار می گیرند. معمولا جنس این تیوب ها از  استنلس استیل ، کربن استیل و یا مس می باشد . ( لینک شرکت مس شهید باهنر)

گاز مبرد، داخل پوسته و لابلای تیوبها جریان می یابد و حرارت خود را به دیواره تیوبها می دهد. همزمان آب در داخل تیوبها جریان می یابد و این گرما از طریق دیواره تیوبها به آب منتقل می شود. به این صورت انرژی نهان گاز کاهش یافته و تقطیر در آن صورت می پذیرد و خنک می شود.

البته کندانسور پوسته و تیوب دارای اجزای دیگری نیز می باشد که بطور کلی عبارتند از :

  • تیوب باندل : مجموعه لوله ها یا تیوبهای داخل هستند که آب در آنها جریان می یابد . مجموعه این تیوبها  به دسته لوله نیز معروفند.
  • پوسته : لوله بزرگ اصلی است که تیوب باندل در آن قرار گرفته و  گاز مبرد در آن جریان می یابد.
  • بافل ها : بافل قطعه ایست که بصورت عمود روی لوله ها نصب می شود و به گاز حرکت سینوسی می دهد تا مسیر برای آن طولانی تر شود و انتقال حرارت بهتر انجام شود. در ضمن این بافلها ، نگهدارنده تیوبها و حفظ کننده فاصله آنها نیز می باشند.
  • چنل ها : چنل یا بونت به دو سر مبدل می گویند که ورودی و خروجی آب برروی آنها نصب می شود. در ضمن در داخل بونت ها صفحاتی نصب می شود که برای تقسیم جریان و چند پاس کردن جریان داخل تیوبها استفاده می شود. این صفحات Pass Partition نام دارند.
  • نازلها : برروی پوسته و بونتها ، نازل هایی از نوع فلنج یا بوشن نصب می شوند که برای ورود و خروج سیالات استفاده می شود.
  • و دیگر اجزای دیگر نظیر فین ، تای رود ، واشرها ، پیچ ها ، پایه ، قلاب و … که برای مطالعه بیشتر می توانید از طریق لینک زیر وارد صفحه مربوطه شوید ( لینک معرفی مبدل پوسته و لوله)

تعمیر کندانسور چیلر:

بر حسب نوع کندانسور ، روش تعمیر آنها نیز متفاوت است. اما بطور کلی کندانسور دستگاهی است که تعمیرات آن ساده بوده و پیچیدگی خاصی ندارد. بعنوان مثال ،در کندانسور های پوسته و لوله ، معمولا لوله ها در اصطلاح ریتیوب یا تعویض می شوند. در مبدلهای صفحه ای نیز ،صفحات و واشرها تعویض می شوند. در کندانسور هوایی کار کمی مشکل تر است. یعنی بخاطر وجود فین پلیتهای زیاد شاید مجبور باشیم کل کندانسور را تعویض نماییم.

قیمت کندانسور چیلر:

برای اطلاع از قیمت کندانسور ، ابتدا باید تناژ برودتی آن برای سازنده مشخص باشد . سپس بر اساس فضای موجود و یا کاربرد کندانسور ، نوع آن مشخص شود . پس از انتخاب نوع کندانسور ، محاسبات سطح حرارت انجام شده و متریال مصرفی آن بدست می آید. بنابراین می توان بر اساس قیمت روز متریال و مخارج دیگر و سود معقول تولید کننده ، قیمت کندانسور  را برآورد نمود. شما خریدار گرامی می توانید جهت اطلاع از قیمت کندانسور مورد نیاز خود ، با کارشناسان این مجموعه تماس گرفته و شرایط فنی و مالی دستگاه مورد نظر دریافت نمایید.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

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