المكثف هو أحد مكونات نظام التبريد وهو نوع من المبادلات الحرارية. يمكنه تحويل الغاز أو البخار إلى سائل ونقل الحرارة الموجودة في الأنبوب إلى الهواء بالقرب من الأنبوب بسرعة كبيرة. عملية عمل المكثف هي عملية إطلاق الحرارة، وبالتالي فإن درجة حرارة المكثف مرتفعة نسبيا.
تستخدم محطات توليد الطاقة العديد من المكثفات لتكثيف البخار المنبعث من التوربينات. تستخدم المكثفات في محطات التبريد لتكثيف أبخرة التبريد مثل الأمونيا والفريون. تستخدم المكثفات في صناعة البتروكيماويات لتكثيف الهيدروكربونات والأبخرة الكيميائية الأخرى. في عملية التقطير، يُسمى الجهاز الذي يحول البخار إلى سائل أيضًا بالمكثف. تعمل جميع المكثفات عن طريق إزالة الحرارة من الغازات أو الأبخرة.
الجزء الميكانيكي من نظام التبريد هو نوع من المبادلات الحرارية، التي يمكنها تحويل الغاز أو البخار إلى سائل، ونقل الحرارة الموجودة في الأنبوب إلى الهواء بالقرب من الأنبوب بسرعة كبيرة. عملية عمل المكثف هي عملية إطلاق الحرارة، وبالتالي فإن درجة حرارة المكثف مرتفعة نسبيا. تستخدم محطات توليد الطاقة العديد من المكثفات لتكثيف البخار المنبعث من التوربينات. تستخدم المكثفات في محطات التبريد لتكثيف أبخرة التبريد مثل الأمونيا والفريون. تستخدم المكثفات في صناعة البتروكيماويات لتكثيف الهيدروكربونات والأبخرة الكيميائية الأخرى. في عملية التقطير، يُسمى الجهاز الذي يحول البخار إلى سائل أيضًا بالمكثف. تعمل جميع المكثفات عن طريق إزالة الحرارة من الغازات أو الأبخرة.
مبدأ
يتم تمرير الغاز عبر أنبوب طويل (ملفوف عادة في ملف لولبي)، مما يسمح بفقد الحرارة إلى الهواء المحيط. غالبًا ما تُستخدم المعادن مثل النحاس، التي تتمتع بموصلية حرارية قوية، لنقل البخار. من أجل تحسين كفاءة المكثف، غالبًا ما يتم إضافة المشتتات الحرارية ذات خصائص التوصيل الحراري الممتازة إلى الأنابيب لزيادة مساحة تبديد الحرارة لتسريع تبديد الحرارة، واستخدام المراوح لتسريع الحمل الحراري للهواء لإزالة الحرارة.
في نظام الدورة الدموية للثلاجة، يستنشق الضاغط بخار مادة التبريد ذات درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض من المبخر، ويضغطه بشكل ثابت إلى بخار مسخن بدرجة حرارة عالية وضغط مرتفع، ثم يضغطه في المكثف للتبريد بالضغط المستمر ، ويطلق الحرارة إلى وسط التبريد. ثم يتم تبريده إلى مبرد سائل مبرد. يتم اختناق سائل التبريد بشكل ثابت بواسطة صمام التمدد ويصبح سائل تبريد منخفض الضغط. يتبخر في المبخر ويمتص الحرارة الموجودة في الماء المتداول في تكييف الهواء (الهواء)، وبالتالي تبريد الماء المتداول في تكييف الهواء لتحقيق غرض التبريد. يتم امتصاص سائل التبريد ذو الضغط المنخفض المتدفق إلى الضاغط. وهكذا تعمل الدورة.
يتكون نظام التبريد بضغط البخار أحادي المرحلة من أربعة مكونات أساسية: ضاغط تبريد، ومكثف، وصمام خانق، ومبخر. يتم توصيلها بالتسلسل بواسطة الأنابيب لتشكل نظامًا مغلقًا يدور فيه سائل التبريد بشكل مستمر. يحدث التدفق وتغيرات الحالة ويتم تبادل الحرارة مع العالم الخارجي.
تعبير
في نظام التبريد، يعد المبخر والمكثف والضاغط وصمام الخانق الأجزاء الأربعة الأساسية لنظام التبريد. ومن بينها المبخر وهو الجهاز الذي ينقل الطاقة الباردة. يمتص المبرد الحرارة من الجسم الذي يتم تبريده لتحقيق التبريد. الضاغط هو القلب ويلعب دور امتصاص وضغط ونقل بخار مادة التبريد. المكثف هو جهاز يطلق الحرارة. يقوم بنقل الحرارة الممتصة في المبخر مع الحرارة المحولة بواسطة عمل الضاغط إلى وسط التبريد. يعمل صمام الخانق على خنق وتقليل ضغط مادة التبريد، وفي نفس الوقت يتحكم وينظم كمية سائل التبريد المتدفق إلى المبخر، ويقسم النظام إلى قسمين، جانب الضغط العالي وجانب الضغط المنخفض. في أنظمة التبريد الفعلية، بالإضافة إلى المكونات الأربعة الرئيسية المذكورة أعلاه، غالبًا ما توجد بعض المعدات المساعدة، مثل صمامات الملف اللولبي والموزعات والمجففات والمجمعات والمقابس القابلة للانصهار وأجهزة التحكم في الضغط والمكونات الأخرى، والتي تستخدم لتحسين التشغيل. اقتصادية وموثوقة وآمنة.
يمكن تقسيم مكيفات الهواء إلى أنواع مبردة بالماء ومبردة بالهواء حسب شكل التكثيف. وفقا لغرض الاستخدام، يمكن تقسيمها إلى نوعين: نوع التبريد الأحادي ونوع التبريد والتدفئة. وبغض النظر عن النوع الذي يتكون منه، فهو يتكون من المكونات الرئيسية التالية. صنع.
تعتمد ضرورة المكثف على القانون الثاني للديناميكا الحرارية - وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، فإن اتجاه التدفق التلقائي للطاقة الحرارية داخل نظام مغلق يكون في اتجاه واحد، أي أنه لا يمكن أن يتدفق إلا من الحرارة المرتفعة إلى الحرارة المنخفضة حرارة. في العالم المجهري، لا يمكن للجسيمات المجهرية التي تحمل الطاقة الحرارية إلا أن تنتقل من النظام إلى الفوضى. لذلك، عندما يكون لدى المحرك الحراري مدخلات طاقة للقيام بالعمل، يجب أيضًا أن يتم إطلاق طاقة في اتجاه مجرى النهر، بحيث تكون هناك فجوة طاقة حرارية بين المنبع والمصب، وسيكون تدفق الطاقة الحرارية ممكنًا، وستستمر الدورة .
لذلك، إذا كنت تريد أن يقوم الحمل ببذل شغل مرة أخرى، فيجب عليك أولًا تحرير الطاقة الحرارية التي لم يتم إطلاقها بالكامل. في هذا الوقت، تحتاج إلى استخدام مكثف. إذا كانت الطاقة الحرارية المحيطة أعلى من درجة الحرارة في المكثف، فيجب القيام بعمل صناعي لتبريد المكثف (باستخدام الضاغط بشكل عام). ويعود السائل المتكثف إلى حالة ذات رتبة عالية وطاقة حرارية منخفضة، ويمكنه القيام بالشغل مرة أخرى.
يتضمن اختيار المكثف اختيار الشكل والموديل، وتحديد معدل التدفق ومقاومة ماء التبريد أو الهواء المتدفق عبر المكثف. يجب أن يأخذ اختيار نوع المكثف في الاعتبار مصدر المياه المحلي، ودرجة حرارة الماء، والظروف المناخية، بالإضافة إلى سعة التبريد الإجمالية لنظام التبريد ومتطلبات التخطيط لغرفة آلة التبريد. على أساس تحديد نوع المكثف، احسب مساحة نقل الحرارة للمكثف بناءً على حمل التكثيف والحمل الحراري لكل وحدة مساحة للمكثف لتحديد نموذج مكثف محدد.
