اواپراتور و کندانسور

توضیحات

اواپراتور

اواپراتور که از لغت انگلیسی Evaporate به معنی بخار گرفته شده است، به معنای تبخیر کننده است. درواقع اواپراتور مکانی است که مایع سیال با عبور از آن، از حالت مایع به حالت گاز تغییر فاز می‌دهد. این عملیات با گرماگیری از سیال در اواپراتور انجام می شود. این دستگاه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. این تجهیز بر مبناهای مختلفی از جمله ساختار طراحی و هدف کاربرد قابل تقسیم‌بندی است.

اساس عملکرد این دستگاه تبادل حرارت بین دو سیال است که نتیجه این تعامل تبخیر یکی از سیالات است. لذا با طراحی مکانیزمی هوشمندامنه می‌بایست این تبادل حرارت با کمترین اتلاف و به بهترین نحو ممکن انجام پذیرد. در صنعت تهویه مطبوع، تقسیم‌بندی انواع اواپراتور بر مبنای ساختار طراحی تمرکز دارد. در زیر به مهمترین انواع این دستگا‌ها اشاره می‌شود:

1-هر اواپراتور پوسته و لوله، از تعدادی لوله که توسط یک پوسته بیرونی که به دور آن ها قرار دارد، تشکیل می‌شود. در این نوع اواپراتور، درون لوله­ها یک سیال کم فشار جاری است. در اطراف این لوله­ها نیز یک سیال دیگر (گاز یا مایع) با دمایی بالاتر حرکت می‌کند. به سبب وجود اختلاف دما بین دو سیال، انتقال حرارت رخ داده و سیال کم فشار در اثر جذب حرارت از سیال بیرونی تبخیر می‌شود.

با هدف جلوگیری از لرزش دستگاه، مهار و افزایش مقاومت لوله ها در برابر نیروهای وارده از جریان آب و همچنین افزایش راندمان انتقال حرارت- درون اواپراتورهای پوسته و لوله صفحاتی از جنس گالوانیزه و یا پلیمر به عنوان بافل (Baffle) تعبیه می­شوند. افرایش بیش از حد تعداد بافل­ها در داخل پوسته اواپراتور باعث افزایش شدید افت فشار آب و کم بودن تعداد آن نیز باعث کاهش راندمان حرارتی مبدل می­گردد. از دیگر موارد مهم در کاربرد بافل­ها- فاصله بین هر دو بافل است که باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. فاصله بهینه بین هر دو بافل متناسب با قطر پوسته بوده و در محدوده 4/0 تا 6/0 قطر پوسته است.

مهمترین تفاوت بین اواپراتور انبساطی و غرقابی در محل قرارگیری آب و مبرد می‌باشد.

 

 

در اواپراتور انبساطی، ورود مبرد به داخل لوله‌های اواپراتور ابتدا به حالت مایع و اندکی گاز است در حالی که سیال نیاز به خنک­کنندگی درون پوسته قرار دارد. تبادل حرارت بین این دو سیال که باعث گرفتن حرارت سیال و تبخیر شدن مبرد می شود، ادامه پیدا می کند تا زمانی که مبرد کاملا به حالت گاز تبدیل شود.

در اواپراتورهای انبساطی معمولا تبدیل همه مبرد به گاز در نزدیکی های انتهای خروجی اواپراتور اتفاق می افتد، با این حال برای اطمینان از خروج مبرد به صورت گاز کامل، حدود 10 درجه فارنهایت مبرد سوپر‌هیت می‌شود. این اندازه گیری توسط وسایل کنترلی تعبیه شده بر روی اواپراتور انجام می‌شود.

سادگی در کنترل بازگشت روغن و نیاز به حجم مبرد کمتر برای شارژ نسبت به نوع غرقابی از ویژگی­های این نوع مبدل حرارتی است.

بر خلاف اواپراتور انبساطی، در اواپراتور غرقابی مبرد مایع درون پوسته قرار داشته و سیال نیاز به خنک­کنندگی درون لوله­ها قرار می­گیرد. به دلیل سطح زیاد انتقال حرارت بین مبرد و آب در این نوع اواپراتور، راندمان دستگاه به دلیل افزایش سطح انتقال حرارت بسیار بالا است. در این نوع اواپراتور- مقدار شارژ مبرد حدود ۵۵ تا ۶۵ درصد از حجم موثر کل پوسته را در بر می­گیرد.

هزینه خرید دستگاه اواپراتور پوسته و لوله در مقایسه با اواپراتور صفحه‌ای از قیمت کمتری برخوردار است. قیمت اواپراتور به عوامل مختلفی از جمله ظرفیت، نوع اواپراتور، نوع مبرد، مدار بندی، جنس کویل‌ها و اجزای داخلی، کیفیت ساخت و … وابسته است.

 

 

 

 

مهمترین ویژگی­های این دو نوع اواپراتور پوسته و لوله به شرح زیر است:

نوع اواپراتور	مزایا	محدودیت­ها
انبساطی	حساسیت دمایی پایین تر و یخ نزدن آب در آن	راندمان پایین
	بسیار متداول تر و فراوانی بیشتر	ایجاد رسوب زیاد و کاهش راندمان بالا طی یک دوره زمانی
	شارژ مبرد بسیار کمتر و در نتیجه قیمت پایین تر از نوع غرقابی	رسوب زدایی مشکل به دلیل وجود بافل ها و اجزای داخلی
		امکان بازگشت مایع به کمپرسور در صورت عملکرد نادرست شیر انبساط
غرقابی	انتقال حرارت سریع­تر و یکنواخت­تر به محض فعال شدن کمپرسور	عدم کاربرد در چیلرهای با ظرفیت پایین
	عدم‌ خروج مبرد به شکل مایع و جلوگیری از آسیب به کمپرسور	امکان انجماد سیال نیاز به خنک شدن
	راندمان بالا به دلیل سطح انتقال حرارت بالاتر نسبت به نوع اواپراتور انبساطی	نیاز به شارژ مبرد بالاتر از اواپراتورهای  انبساطی
		عدم امکان استفاده از شیر انبساط ترموستاتیکی در اواپراتور
		قیمت بالاتر نسبت به نوع انبساطی

 

 

2-ساختار اواپراتور صفحه‌ای به گونه­ای است که مجموعه‌ای از صفحات شیاردار روی هم قرار گرفته و از طریق واشرهایی هوابندی می‌شوند. اتصال این صفحات به یکدیگر به گونه­ای است که مبرد بین دو صفحه جریان یافته و سیال سرد شونده بین جفت صفحات مجاور در جریان است در این نوع اواپراتور- دو سیال بدون برقراری تماس فیزیکی و اختلاط با یکدیگر، در فاصله ایجاد شده بین صفحات با الگوی زوج و فرد جریان یافته و از جداره صفحات با یکدیگر تبادل حرارت دارند . این نوع اواپراتوره ساختاری فشرده دارد که امکان جاسازی آنها در فضاهای کوچک را فراهم می­سازد.

از جمله مهمترین خصوصیات این نوع مبدل حرارتی می­توان موارد زیر را ذکر کرد:

1	بازدهی بالاتر نسبت به سایر انواع اواپراتور
2	کمتر بودن وزن خالص و وزن آب­گیری نسبت به سایر انواع اواپراتور
3	کمتر بودن حجم و اندازه ابعاد نسبت به سایر انواع اواپراتور
4	نیاز به شارژ مبرد کمتر نسبت به سایر انواع اواپراتور
5	نصب آسان­تر، سرویس و نگهداری با هزینه کمتر و کاهش صرف هزینه های اولیه نسبت به سایر انواع اواپراتور
6	مقاومت زیاد در برابر فشار

بنا بر نیاز مجموعه­های مسکونی و صنعتی به دستگاههای تهویه مطبوع و سیستم های تبرید با راندمان بالا در فضاهای محدود و کاهش آلاینده های زیست محیطی، در سالیان اخیر تولید اواپراتور صفحه­ای با ظرفیت بالا افزایش یافته است. حجم کم مبرد باقی مانده در اواپراتور و تنوع ورود و خروج سیال بصورت جریان متقاطع  و جریان موازی- سبب شده است که این نوع اواپراتور بسیار مورد توجه سازندگان تجهیزات تهویه مطبوع برای ساخت انواع چیلرهای تراکمی با کاربری مسکونی، تجاری و صنعتی قرار گیرد.

 

3- در اواپراتور خشک یا همان نوع (Direct Expansion) DX که در شکل زیر نشان داده شده است، سیال مایع که معمولا مبرد است از درون لوله ای پر پیچ و خم عبور می کند و از پیرامون لوله ها، هوا توسط فن جریان می یابد و به همین خاطر به آن اواپراتور هوایی، فن دار و یا خشک گفته می شود. سیال مایع با گرفتن حرارت از هوا، کم کم به حالت گازی تغییر فاز می‌دهد. همزمان با تبخیر شدن سیال مایع، هوا نیز سرد می‌شود. بنابرین از این سرما می توان در سیستم تهویه مطبوع استفاده کرد و آن را به یک وسیله سرمایشی تبدیل نمود. برای مثال یک اواپراتور سردخانه ای که هوای درون سردخانه را خنک می کند و یا یک اواپراتور یا همان یونیت داخلی موجود در دستگاه اسپلیت یا داکت اسپلیت که هوا را خنک می کند به همین شکل کار می کنند و به آنها اواپراتور DX نیز گفته می شود و این مفهوم را می رساند که مبرد وارد کویل اواپراتور شده و مستقیما حرارت را از هوای اطراف کویل می گیرد. از مزایای اواپراتور خشک این است که هزینه نگهداری پایینی دارد و در فضای آزاد نصب می شود. همچنین سیال واسطی مانند آب در آن وجود نداشته و از نظر بهداشتی مشکلی را ایجاد نمی کند.

 

شرکت مهرتاب سرمایش همه انواع اواپراتورها را در ظرفیت های مختلف با بهترین مواد اولیه تولید می‌نماید  و آماده ارائه خدمات به مشتریان گرامی می‌باشد. لذا خواهشمند است در ارتباط با خرید این تجهیزات با کارشناسان این شرکت تماس حاصل نمایید.

 

 

 

 

 

 

 

کندانسور

همانند اواپراتور، کندانسور وسیله‌ای جهت تبادل حرارت بین دو سیال است. کندانسور (Condenser) به معنای چگالنده است، به این مفهوم که سیال با دمای بالا در تعامل حرارتی با سیالی دیگر، با کاهش دما مواجه شده و چگالیده میشود. با توجه به کاربردهای این دستگاه، دسته‌بندیهای متفاوتی انجام میپذیرد که در صنعت تهویه بر اساس کاربرد و نوع سیالی که در آن جریان دارد به سه دسته کندانسور هوایی، کندانسور آبی و کندانسور تبخیری تقسیم بندی میشود.

مجموعه مهرتاب سرمایش، با دارا بودن مجهزترین تجهیزات و افراد متخصص، طراح و تولید کننده کارآمدترین سیستم ‌های برودتی و تهویه مطبوع، مطابق با نیاز و سلیقه مشتریان محترم، آماده ارائه انواع کندانسور (با کویل v شکل، افقی و عمودی) در ظرفیت های مختلف می­باشد.

یکی از مهمترین نوع این تجهیز، کندانسور هوایی و کندانسور آبی است.

کندانسور هوایی

عملکرد کندانسور هوایی به گونه­ای است که عمل تقطیر به طور مستقیم و بدون مصرف آب و تنها با جریان هوای دمیده شده توسط فن ها صورت می­گیرد. در این کندانسورها از روش سرمایش خشک استفاده می­شود و دمای چگالش تابعی از دمای حباب خشک محیط خواهد بود.

از جمله مهمترین دلایل استفاده وسیع از این دسته کندانسورها در سیستم­های تهویه مطبوع- هزینه پایین در تعمیر و نگهداری و سهولت در استفاده است. به علاوه عدم وابستگی به آب برای کاهش دما یکی از مهمترین خصوصیات این تجهیزات برای مناطقی است که با کمبود منابع آبی روبرو هستند. ساختمان‌های مسکونی و تجاری، مراکز داده، بیمارستان‌ها، کارخانجات صنعتی و نیروگاه‌ها از جمله موارد کاربردی این تجهیزات یه شمار می­رود.

 

کندانسور هوایی را می­توان با توجه به عواملی چون حجم بخار عبوری، میزان دفع حرارت مورد نیاز، محدودیت فضای موجود جهت نصب و نوع کاربرد کندانسوربر اساس شکل چیدمان کویل­­های آن، به سه دسته زیر طبقه­بندی کرد.

 

نوع کندانسور	توضیحات
هوایی با کویل فین و تیوب (Fin & Tube Coil)	– استفاده از کویل با جنس لوله‌های مسی دارای هدایت حرارتی بالا و فین‌های آلومینیومی برای افزایش سطح تبادل حرارت -قیمت مناسب و داشتن صرفه اقتصادی
هوایی با کویل میکرو کانال (Micro Channel Coil)	-تشکیل کویل از کانال‌های بسیار کوچک آلومینیومی و فین‌های فشرده برای ایجاد انتقال حرارت بهینه -دارا بودن ابعاد کوچکتر در مقایسه با کویل‌های Fin & Tube در یک ظرفیت مشابه – وجود انتقال حرارت سریع‌تر به دلیل فاصله کم بین جریان بخار و جداره کانال – حساسیت بیشتر به گرفتگی مجراها در محیط‌های آلوده

 

کندانسورهای هوایی بر اساس نوع عبور هوا از روی کویل­ها به دو صورت قابل دسته‌بندی هستند.

نوع کندانسور	توضیحات
هوایی با جریان طبیعی	-خنک­سازی توسط جریان طبیعی هوا -سبک شدن هوا بر اثر جذب گرما در برخورد با کویل -کاهش چگالی هوا و حرکت به سمت بالا -جایگزینی هوای خنک با هوای گرم و ایجاد چرخه جهت خنک­سازی
هوایی با جریان اجباری	-قرارگیری چندین فن بر روی کویل برای سرعت بخشیدن به هوای عبوری -افزایش ضریب انتقال حرارت به واسطه ایجاد جریان جابجایی اجباری

 

 

 

 

 

 

 

از جمله کاربردهای کندانسورهای هوایی می­توان به موارد زیر اشاره داشت.

کاربرد	توضیحات
تبرید	مناسب ­ترین گزینه برای اعمال فرآیند چگالش در سیکل کاری سیستم­­هایی چون آب سرد کن­­ها، یخچال­های خانگی، فروشگاهی و صنعتی با توجه به ابعاد و ظرفیت محدود کندانسور هوایی آن­ها
تهویه مطبوع	کاربرد گسترده در ساخت چیلر به جهت سهولت در بهره­­برداری، هزینه­­های پایین سرویس و نگهداری و امکان استفاده در تمام شرایط اقلیمی
برودت صنعتی	کاربرد گسترده برای چگالش بخار آب تولید شده در حجم وسیع در صنایعی چون پتروشیمی ­ها و خطوط تولید اسید سولفوریک

 

کندانسور آبی

کندانسور آبی، نوعی مبدل حرارتی است که به چهار صورت صفحه­ای ،  – پوسته و کویل مارپیچ ،  – دو لوله­ای، و پوسته و لوله طراحی و تولید می­شود.

کندانسور صفحه‌ای

در چیلرهای با ظرفیت بالا به واسطه وجود محدودیت ابعادی، عمدتا از کندانسور صفحه­ای استفاده می­شود. در این نوع مبدل حرارتی، چندین صفحه در کنار یکدیگر به طوری قرار می­گیرند که به صورت یکی در میان در فضای بین صفحات سیال سرد (مثل آب) و سیال گرم (سیال گازی داغ) جریان می­یابد و عمل تبادل حرارت صورت می­پذیرد. ویژگی خاص این مبدل، ظرفیت انتقال حرارت بالا در ابعاد کوچک است چرا که سطح تبادل حرارت زیاد است. اما در عین حال، نسبت به کندانسور پوسته و لوله ، تحمل فشار کاری این نوع کندانسور بیشتر ولی  قیمت آن بالاتر است. از این رو  تنها در برخی کاربردهای خاص می توان از این نوع مبدل حرارتی استفاده نمود.

 

کندانسور پوسته ولوله

کندانسور پوسته و لوله متشکل از یک دسته لوله افقی موازی است که درون آن­ها سیال داغ جریان داشته و در طرف پوسته- آب جریان دارد. لازم به ذکر است که ترتیب قرارگیری سیالات گرم و سرد درون پوسته و لوله قابل تغییر است. از طریق تبادل حرارت بین سیالات گرم و سرد- به تدریج سیال داغ گازی شکل از حالت گاز به مایع تغییر فاز داده و تقطیر می­شود. کندانسورهای آبی پوسته و لوله در چرخه یک چیلر- عملیات تقطیر گاز مبرد را به وسیله تبادل حرارت با آب ورودی که از برج خنک کننده تغذیه می­گردد، به عهده دارد.

مزیت کندانسور پوسته و لوله در مقایسه با انواع دیگر، سادگی ساختار آن، ارزان تر بودن نسبت به سایر مبدل ها، استحکام و قابلیت تحمل فشارهای بالا است. استفاده گسترده در صنایع مختلف از این نوع مبدل حرارتی نشان­دهنده کارایی بالای این نوع کندانسورهاست.

کندانسور دو لوله

کندانسور دو لوله­ای متشکل از یک لوله با قطر کمتر در داخل یک لوله با قطر بیشتر است. در داخل لوله درونی، سیال آب و در فضای بین دو لوله سیال داغ جریان دارد (و یا برعکس). این نوع نیز مانند نوع قبلی (پوسته و کویل مارپیچ) در ظرفیت های کم کاربرد دارد.

کندانسور پوسته و کویل مارپیچ

در مبدل پوسته و کویل مارپیچ، یک کویل که ممکن است از لوله­های حلزونی یا مارپیچ تشکیل شده باشد در داخل یک پوسته استوانه ای قرار دارد. در داخل کویل مارپیچ- سیال داغ گازی شکل و در داخل پوسته (اطراف کویل) آب جریان دارد (و یا برعکس). این نوع نیز شباهت زیادی به نوع پوسته و لوله دارد و در ظرفیت­های کم مورد استفاده قرار می گیرد.

در مقایسه با کندانسورهای هوایی، به علت بیشتر بودن ضریب انتقال حرارت آب نسبت به هوا، راندمان در کندانسور آبی بیشتر از کندانسور هوایی است و فشار کاری مبرد در کندانسور آبی پایین‌تر از کندانسور هوایی است.

 

 

 

 

برای دریافت مشخصات، آگاهی از ویژگی­های فنی و استعلام قیمت محصولات، کارشناسان شرکت مهرتاب سرمایش آماده پاسخگویی به کابران و مشتریان گرامی از سرتاسر ایران هستند.