يتم وضع معظم المكثف أمام خزان مياه السيارة ، لكن أجزاء نظام تكييف الهواء يمكنها نقل الحرارة في الأنبوب إلى الهواء بالقرب من الأنبوب بطريقة سريعة جدًا. في عملية التقطير ، يُطلق على الجهاز الذي يحول الغاز أو البخار إلى حالة سائلة مكثفًا ، لكن جميع المكثفات تعمل عن طريق إبعاد حرارة الغاز أو البخار. في مكثف السيارات ، يدخل المبرد إلى المبخر ، ويقل الضغط ، ويصبح الغاز عالي الضغط غازًا منخفض الضغط. تمتص هذه العملية الحرارة ، وبالتالي فإن درجة حرارة سطح المبخر منخفضة جدًا ، ومن ثم يمكن تفجير الهواء البارد عبر المروحة. التكثيف الضاغط هو المبرد ذو الضغط العالي والحرارة العالية من الضاغط ، والذي يتم تبريده إلى ضغط مرتفع ودرجة حرارة منخفضة. ثم يتبخر بواسطة أنبوب شعري ويتبخر في المبخر.
يمكن تقسيم المكثفات إلى أربع فئات: المكثفات المبردة بالماء ، والمبخرة ، والمبردة بالهواء ، والمكثفات التي يتم رشها بالماء وفقًا لوسائط التبريد المختلفة الخاصة بهاï¼
يستخدم المكثف المبرد بالماء الماء كوسيط تبريد ، كما أن ارتفاع درجة حرارة الماء يزيل حرارة التكثيف. يتم استخدام مياه التبريد بشكل عام في الدوران ، ولكن يجب تركيب برج تبريد أو بركة باردة في النظام. يمكن تقسيم المكثفات المبردة بالماء إلى مكثفات ذات غلاف وأنبوب رأسي ومكثفات ذات غلاف وأنبوب أفقي وفقًا لهياكلها المختلفة. هناك العديد من أنواع الأنبوب ونوع الغلاف ، وأكثرها شيوعًا هو نوع المكثف الصدفي والأنبوب.
1. غلاف عمودي وأنبوب مكثف
مكثف الأنبوب والغطاء العمودي ، المعروف أيضًا باسم المكثف العمودي ، هو مكثف مبرد بالماء يستخدم على نطاق واسع في أنظمة تبريد الأمونيا. يتكون المكثف العمودي بشكل أساسي من غلاف (أسطوانة) وصفيحة أنبوبية وحزمة أنبوب.
يدخل بخار مادة التبريد الفجوة بين حزم الأنبوب من مدخل البخار عند 2/3 ارتفاع الأسطوانة ، وماء التبريد في الأنبوب وبخار المبرد ذو درجة الحرارة العالية خارج الأنبوب يقوم بتبادل الحرارة عبر جدار الأنبوب ، بحيث يتكثف بخار مادة التبريد إلى سائل. يتدفق تدريجياً إلى أسفل المكثف ويتدفق إلى خزان السائل عبر أنبوب مخرج السائل. يتم تصريف المياه الممتصة للحرارة في البركة الخرسانية السفلية ، ثم يتم ضخها في برج مياه التبريد للتبريد وإعادة التدوير.
من أجل توزيع مياه التبريد بالتساوي على كل فوهة ، يتم تزويد خزان توزيع المياه الموجود أعلى المكثف بلوحة توزيع المياه ، وكل فوهة في الجزء العلوي من حزمة الأنبوب مزودة بحارف مزود بمزلق ، لذلك أن مياه التبريد يمكن أن تتدفق على طول الأنبوب من الداخل. يتدفق الجدار لأسفل بطبقة مائية تشبه الفيلم ، والتي يمكن أن تحسن نقل الحرارة وتوفر المياه. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تزويد غلاف المكثف العمودي أيضًا بمفاصل الأنابيب مثل أنبوب موازنة الضغط ، ومقياس الضغط ، وصمام الأمان وأنبوب تفريغ الهواء ، بحيث يتم توصيله بخطوط الأنابيب والمعدات المقابلة.
الملامح الرئيسية للمكثفات العمودية هي:
1. بسبب تدفق التبريد الكبير ومعدل التدفق العالي ، فإن معامل نقل الحرارة مرتفع.
2. التركيب العمودي يشغل مساحة صغيرة ويمكن تركيبه في الخارج.
3. تتدفق مياه التبريد بشكل مستقيم ولها معدل تدفق كبير ، وبالتالي فإن جودة المياه ليست عالية ، ويمكن استخدام مصدر المياه العام كمياه تبريد.
4. من السهل إزالة الميزان الموجود في الأنبوب ، وليس من الضروري إيقاف نظام التبريد.
5. ومع ذلك ، نظرًا لأن ارتفاع درجة حرارة ماء التبريد في المكثف العمودي يتراوح عمومًا من 2 إلى 4 درجات مئوية ، ويكون متوسط الفرق اللوغاريتمي في درجة الحرارة عمومًا حوالي 5 إلى 6 درجات مئوية ، فإن استهلاك المياه كبير نسبيًا. ولأن المعدات موضوعة في الهواء ، فإن الأنابيب تتآكل بسهولة ويسهل العثور على التسرب.
2. غلاف أفقي وأنبوب مكثف
المكثف الأفقي والمكثف العمودي لهما هيكل غلاف مماثل ، ولكن هناك العديد من الاختلافات بشكل عام. الاختلاف الرئيسي هو الوضع الأفقي للقشرة وتدفق المياه متعدد القنوات. يتم إغلاق الأسطح الخارجية لألواح الأنبوب عند طرفي المكثف الأفقي بغطاء طرفي ، ويتم صب أغطية النهاية بأضلاع تقسيم المياه المصممة للتعاون مع بعضها البعض ، وتقسيم حزمة الأنبوب بالكامل إلى عدة مجموعات أنابيب. لذلك ، يدخل ماء التبريد من الجزء السفلي لغطاء طرفي واحد ، ويتدفق عبر كل مجموعة أنابيب بالتتابع ، ويتدفق أخيرًا من الجزء العلوي من نفس الغطاء النهائي ، الأمر الذي يتطلب 4 إلى 10 رحلات ذهابًا وإيابًا. لا يؤدي ذلك فقط إلى زيادة معدل تدفق مياه التبريد في الأنبوب ، وبالتالي تحسين معامل نقل الحرارة ، ولكن أيضًا يجعل بخار المبرد عالي الحرارة يدخل حزمة الأنبوب من أنبوب مدخل الهواء في الجزء العلوي من الغلاف لإجراء التبادل الحراري الكافي مع ماء التبريد في الأنبوب.
يتدفق السائل المكثف إلى خزان السائل من أنبوب مخرج السائل السفلي. يوجد أيضًا صمام تنفيس وصنبور تصريف المياه على الغطاء الطرفي الآخر للمكثف. يوجد صمام العادم في الجزء العلوي ويتم فتحه عند تشغيل المكثف لتفريغ الهواء في أنبوب مياه التبريد وجعل مياه التبريد تتدفق بسلاسة. تذكر عدم الخلط بينه وبين صمام إطلاق الهواء لتجنب الحوادث. يتم استخدام محبس التصريف لتصريف المياه المخزنة في أنبوب مياه التبريد عندما يكون المكثف خارج الاستخدام لتجنب تجميد المكثف وتشققه بسبب تجمد الماء في الشتاء. على غلاف المكثف الأفقي ، يوجد أيضًا العديد من وصلات الأنابيب مثل مدخل الهواء ، ومخرج السائل ، وأنبوب موازنة الضغط ، وأنبوب تفريغ الهواء ، وصمام الأمان ، ووصلة قياس الضغط ، وأنبوب تفريغ الزيت ، وهي متصلة بمعدات أخرى في النظام.
لا يستخدم المكثف الأفقي على نطاق واسع في نظام تبريد الأمونيا فحسب ، بل يمكن استخدامه أيضًا في نظام تبريد الفريون ، لكن هيكله مختلف قليلاً. يعتمد أنبوب التبريد لمكثف الأمونيا الأفقي على أنبوب فولاذي سلس غير ملحوم ، بينما يعتمد أنبوب التبريد لمكثف الفريون الأفقي عمومًا أنبوب نحاسي مضلع منخفض. هذا يرجع إلى انخفاض معامل طارد للحرارة للفريون. تجدر الإشارة إلى أن بعض وحدات تبريد الفريون لا تحتوي عمومًا على خزان تخزين سائل ، وتستخدم فقط صفوفًا قليلة من الأنابيب في أسفل المكثف لمضاعفة كخزان سائل.
بالنسبة للمكثفات الأفقية والرأسية ، بالإضافة إلى مواضع التنسيب المختلفة وتوزيع المياه ، يختلف ارتفاع درجة حرارة الماء واستهلاك المياه أيضًا. يتدفق ماء التبريد للمكثف العمودي إلى أسفل الجدار الداخلي للأنبوب عن طريق الجاذبية ، ويمكن أن يكون بضربة واحدة فقط. لذلك ، للحصول على معامل نقل حرارة كبير بدرجة كافية K ، يجب استخدام كمية كبيرة من الماء. يستخدم المكثف الأفقي مضخة لإرسال مياه التبريد إلى أنبوب التبريد ، بحيث يمكن تحويلها إلى مكثف متعدد الأشواط ، ويمكن لمياه التبريد الحصول على معدل تدفق كبير بدرجة كافية وارتفاع درجة الحرارة (Î t = 4ï½ 6â ). لذلك ، يمكن للمكثف الأفقي الحصول على قيمة K كبيرة بدرجة كافية مع كمية صغيرة من مياه التبريد.
ومع ذلك ، إذا تم زيادة معدل التدفق بشكل مفرط ، فإن قيمة معامل نقل الحرارة K لا تزيد كثيرًا ، ولكن يزداد استهلاك الطاقة لمضخة مياه التبريد بشكل كبير ، وبالتالي فإن معدل تدفق مياه التبريد للمكثف الأفقي للأمونيا يكون عمومًا حوالي 1 متر / ثانية . معدل تدفق مياه التبريد للجهاز هو في الغالب 1.5 ~ 2m / s. يحتوي المكثف الأفقي على معامل نقل حرارة عالي ، واستهلاك صغير لمياه التبريد ، وهيكل مدمج وتشغيل وإدارة مريحة. ومع ذلك ، يجب أن تكون جودة مياه التبريد جيدة ، ومن غير الملائم تنظيف الميزان ، وليس من السهل العثور على التسرب.
يدخل بخار المبرد إلى التجويف بين الأنابيب الداخلية والخارجية من الأعلى ، ويتكثف على السطح الخارجي للأنبوب الداخلي ، ويتدفق السائل لأسفل بالتسلسل في أسفل الأنبوب الخارجي ، ويتدفق إلى مستقبل السائل من أدنى حد. يدخل ماء التبريد من الجزء السفلي للمكثف ويتدفق من الجزء العلوي عبر كل صف من الأنابيب الداخلية بدوره ، بطريقة معاكسة للتيار مع المبرد.
مزايا هذا النوع من المكثفات هي هيكل بسيط ، سهل التصنيع ، ولأنه تكثيف أحادي الأنبوب ، يتدفق الوسط في الاتجاه المعاكس ، وبالتالي فإن تأثير نقل الحرارة جيد. عندما يكون معدل تدفق الماء 1 ~ 2m / s ، يمكن أن يصل معامل نقل الحرارة إلى 800kcal / (m2h ° C). العيب هو أن استهلاك المعدن كبير ، وعندما يكون عدد الأنابيب الطولية كبيرًا ، تمتلئ الأنابيب السفلية بمزيد من السائل ، بحيث لا يمكن الاستفادة من منطقة نقل الحرارة بشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاكتناز ضعيف ، والتنظيف صعب ، وهناك حاجة إلى عدد كبير من أكواع التوصيل. لذلك ، نادرًا ما تستخدم هذه المكثفات في محطات تبريد الأمونيا.
