کندانسور

کندانسور چیست؟

کندانسور (Condenser) یا گرماسان، یکی از اجزای مهم در سیستم های خنک کننده مانند یخچال، تهویه مطبوع و غیره است.

وظیفه کندانسور انتقال حرارت به وسیله یک فرایند فیزیکی به بیرون از سیستم است.

این فرایند، که به نام کندانساسیون (Condensation) شناخته می‌شود، به معنی تبدیل بخار یا گاز به مایع است.

در یک سیستم خنک کننده، کندانسور برای جمع آوری گاز یا بخار سرد، استفاده می‌شود.

گاز یا بخار سرد وارد کندانسور می شود، سپس در اثر تماس با سطح سرد کندانسور، گرمای خود را به سطح کندانسور منتقل می کند و به مایع تبدیل می شود.

سپس مایع حاصل به بخش تبخیر‌ کننده منتقل می شود تا دوباره به شکل گازی تبخیر شود و به فرایند خنک کنندگی ادامه دهد.

کندانسور در انواع مختلفی مانند کندانسورهای هوایی، آبی و غیره وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای مختلفی در سیستم های خنک کننده استفاده می شوند.

وظیفه کندانسور چیست

وظیفه کندانسور در سیستم های خنک کننده، انتقال حرارت از گاز یا بخار سرد به سطح خارجی سیستم و تبدیل آن به مایع است.

به طور کلی، کندانسور در سیستم های خنک کننده جهت جمع آوری بخارهای سرد و تبدیل آنها به مایع به کار می رود. بنابراین، وظیفه کندانسور در سیستم های خنک کننده به دو قسمت زیر خلاصه می شود:

۱- حذف حرارت از گاز یا بخار سرد: وظیفه کندانسور در سیستم های خنک کننده، حذف حرارت از گاز یا بخار سرد است.

این گازها به دلیل عدم نیاز به حرارت، تبدیل به مایع خنک شده و در کندانسور جمع آوری و به شکل مایع به خارج از سیستم انتقال داده می‌شوند.

۲- تبدیل بخار یا گاز به مایع: کندانسور جهت تبدیل بخار یا گاز به مایع در سیستم های خنک کننده به کار می‌رود.

به عبارت دیگر، کندانسور مسئول تغییر حالت گازی یا بخاری به حالت مایع در سیستم خنک کننده است.

این تبدیل حالت به دلیل جذب حرارت و انتقال آن به خارج از سیستم اتفاق می‌افتد.

طرز کار

کندانسور در سیستم‌ های خنک کننده به منظور تبدیل گاز یا بخار سرد به مایع و انتقال حرارت به خارج از سیستم به کار می‌رود.

 طرز کار کندانسور به صورت زیر است:

1. ورود گاز یا بخار سرد به کندانسور: در ابتدا، گاز یا بخار سرد وارد کندانسور می‌شود. این گاز یا بخار، در اثر عملیات قبلی در سیستم خنک کننده سرد شده است.
2. تماس با سطح سرد کندانسور: برای تبادل حرارت بین گاز و محیط گاز یا بخار سرد، به سطح داخلی کندانسور برخورد می کند.
3. تبدیل گاز یا بخار به مایع: به علت تماس گاز یا بخار با سطح سرد کندانسور، حرارت گاز یا بخار به محیط منتقل می‌شود. این فرایند باعث می‌شود که گاز یا بخار سرد، به مایع تبدیل شود.
4. جمع‌آوری مایع تولید شده: مایع حاصل از تبدیل گاز یا بخار در کندانسور، در نتیجه حرارتی که از آن حذف شده است، به سمت خارج از سیستم انتقال داده می‌شود.
5. انتقال حرارت به خارج از سیستم: در نهایت، حرارتی که از گاز یا بخار سرد حذف شده است، به سطح خارجی کندانسور منتقل می‌شود.

به عبارت دیگر، کندانسور به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می‌کند و حرارت را از داخل سیستم به خارج از آن منتقل می‌کند. این حرارت به محیط خارجی انتقال داده می‌شود و سیستم را خنک می کند..

انواع کندانسور

کندانسورها به صورت گسترده ای در صنعت به کار می روند و بسته به نوع سیستم خنک کننده، انواع مختلفی دارند. برخی از انواع کندانسورها عبارتند از:

1. کندانسور‌های هوایی: در این نوع کندانسورها، حرارت از گاز یا بخار سرد، از طریق مراحلی از جمله گردش هوای سرد و دفع حرارت به هوا، از داخل سیستم خارج می‌شود. این نوع کندانسور به طور عمده در سیستم‌های خنک کننده هوایی یا پنکه ای استفاده می‌شود.
2. کندانسور‌های آبی: در این نوع کندانسورها، ابتدا گاز یا بخار سرد با آب سرد تماس داده می شود تا حرارت از آن خارج شود. کندانسورهای آبی به طور عمده در سیستم‌های خنک کننده آبی استفاده می‌شوند.
3. کندانسور‌های ترکیبی: این نوع کندانسورها از دو روش تبدیل حرارتی برای خنک کردن گاز یا بخار استفاده می‌کنند. به‌طور مثال، در یک کندانسور ترکیبی، گاز یا بخار با آب خنک شده و سپس به کندانسوری که از هوا برای خنک کردن استفاده می‌کند، هدایت می‌شود تا حرارتی که هنوز از آن حذف نشده است، از طریق هوای سردی که از آن عبور می‌کند، خارج شود.
4. کندانسور‌های تلفیقی

کندانسور هوایی چیست

کندانسور هوایی، کندانسورهایی هستند که برای خنک کردن گاز یا بخار، از هوای سرد استفاده می‌کنند. در این نوع کندانسور ها، گاز یا بخار با انتقال حرارت به هوا، از حالت گرمایی خود فرار می‌یابد و به حالت مایع تبدیل می‌شود.

هوای سرد در این نوع کندانسور، از طریق پره‌های پنجره‌ای یا رادیاتورهای مخصوص جریان داده می‌شود تا حرارت را از گاز یا بخار جذب کند.

کندانسورهای هوایی، به طور عمده در سیستم های خنک کننده هوایی یا پنکه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این سیستم‌ها، هوا از محلی جمع آوری شده و از طریق کندانسور، حرارت از آن خارج شده و به سیستم دیگری برای استفاده مجدد منتقل داده می‌شود. کندانسورهای هوایی به طور معمول از موادی مانند مس، آلومینیوم، یا فولاد تولید می شوند و از دو شیار لوله‌ای برای جریان گاز یا بخار در آنان استفاده می‌ شود.

کندانسور آبی چیست

کندانسور آبی برای خنک کردن بخار یا گاز، از آب استفاده می‌کند. در این نوع کندانسور، بخار یا گاز، با انتقال حرارت به آب، از حالت گرمایی خود فرار می‌یابد و به حالت مایع تبدیل می‌شود.

در این روش، آب از یک سمت وارد کندانسور می‌شود و در اثر تماس با بخار یا گاز، گرما را جذب کرده و از سمت دیگر کندانسور خارج می‌شود.

به دلیل قدرت خنک کنندگی بالای آب، کندانسورهای آبی به طور معمول در سیستم‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که باید درجه حرارت بسیار پایینی را حفظ کنند.

کندانسورهای آبی به طور گسترده در صنایع مختلف مانند صنعت نفت، صنایع شیمیایی و صنعت غذایی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در صنایع نفت، برای خنک کردن بخار آب و تمیز کردن گاز طبیعی از کندانسورهای آبی استفاده می‌شود.

همچنین، در صنایع غذایی، برای خنک کردن بخش‌های مختلفی از فرآورده‌های غذایی مانند شیر، آب میوه و سایر نوشیدنی‌ها، از کندانسورهای آبی استفاده می‌شود.

کندانسور ترکیبی چیست

کندانسور ترکیبی یک نوع کندانسور است که از دو محفظه به منظور خنک کردن بخار یا گاز استفاده می‌کند. در این نوع کندانسور، بخار یا گاز از یک سمت وارد محفظه اول می‌شود و در اثر تماس با سطح خنک کننده‌ای که به آن پیوسته است، به حالت مایع تبدیل می‌شود. سپس، مایع حاصل، از طریق یک لوله، به محفظه دوم منتقل می‌شود و در آنجا در اثر تماس با یک محیط خنک‌کننده دیگر، (معمولاً آب) از حالت گرمایی خود فرار می‌یابد.

در کندانسورهای ترکیبی، محفظه اول، به عنوان یک حجم خنک کننده خواهد بود و سطح آن به طور مستقیم با بخار یا گاز در ارتباط است.

محفظه دوم نیز به عنوان یک حجم جداکننده عمل می‌کند که مایع حاصل را از بخار یا گاز جدا می‌کند.

از کندانسورهای ترکیبی برای خنک کردن بخار یا گاز در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت، شیمیایی، فرآوری غذا و ... استفاده می‌شود. از مزیت‌های این نوع کندانسور می‌توان به کاهش حجم، کاهش هزینه‌های سرمایه گذاری، افزایش بازدهی و بهره وری اشاره کرد.

کندانسور تلفیقی چیست

کندانسور تلفیقی یک نوع کندانسور است که برای خنک کردن بخار آب به کار می‌رود. در این نوع کندانسور، بخار آب در یک مجموعه از لوله‌ها با آب سرد تلفیق می‌شود و به روشی به نام "تلفیق بخار" تبدیل به آب می‌شود.

در این فرایند، بخار آب در مجاورت آب سرد، با انتقال حرارت به آب، به حالت مایع تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت یک جریان آب سرد از کندانسور خارج می‌شود.

در کندانسورهای تلفیقی، لوله‌های آب سرد در داخل یک محفظه قرار دارند و بخار آب با فشار کمی از سوی یک سیستم بخاری به مجموعه لوله‌ها تزریق می‌شود.

لوله‌های آب سرد باعث خنک شدن بخار می‌شوند و با تلفیق بخار، بخار به حالت مایع تبدیل می‌شود.

کندانسورهای تلفیقی به دلیل بازدهی بالا، کاهش هزینه‌ها و افزایش بازدهی در خنک کنندگی بخار، در صنایعی مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و ... کاربرد دارند. همچنین، این نوع کندانسور به دلیل قابلیت استفاده از آب درجه حرارت پایین به عنوان ماده خنک کننده، می‌تواند به دلیل کاهش مصرف انرژی، بهره ‌وری بیشتری داشته باشد.

اجزای سازنده

اجزای سازنده یک کندانسور به شرح زیر است:

1. لوله های خنک کننده: این لوله‌ها مسیری هستند که بخار آب از آنها عبور می‌کند و در اثر تماس با خنک‌کننده به شکل مایع تبدیل می‌شود.
2. خنک‌کننده: خنک کننده ماده‌ای است که به عنوان عامل خنک کننده برای لوله‌های خنک کننده استفاده می‌شود. معمولاً آب، هوا یا سایر مواد خنک کننده به عنوان خنک کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
3. دستگاه تزریق آب: برای تزریق آب به کندانسور و افزایش خنکی، دستگاهی در سیستم قرار می‌گیرد که این کار را انجام می‌دهد.
4. سرباره گیر: در برخی کندانسورها، برای جمع آوری سرباره‌هایی که ممکن است در حین تبدیل بخار به مایع تولید شود، از یک سرباره گیر استفاده می‌شود.
5. لوله های ورود و خروج: این لوله ها برای ورود بخار به کندانسور و خروج مایع از آن به کار می‌روند.
6. محفظه: کندانسور دارای یک محفظه است که داخل آن، لوله های خنک کننده و بخار قرار می‌گیرند.

در کل، کندانسور از چندین قطعه کوچکتر ساخته شده است که با هم کار می کنند تا بخار را به مایع تبدیل کنند.

ابعاد

ابعاد کندانسور بستگی به نوع و کاربرد آن دارد و ممکن است در اندازه‌های مختلفی ساخته شود.

برای مثال، کندانسورهای صنعتی که برای خنک کردن بخار و گازهای بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند، معمولاً دارای اندازه و وزن بزرگی هستند.

همچنین کندانسورهای خودروها و تجهیزات الکترونیکی که برای خنک کردن سیالات کوچک استفاده می‌شوند، اندازه‌های کوچکتری دارند.

علاوه بر این، ابعاد کندانسور بستگی به نیاز به حرکت هوا و نحوه نصب آن نیز دارد.

برای مثال، در برخی کندانسورهای هوایی، لوله های خنک کننده را به صورت ردیفی در ارتفاعات مختلف نصب می‌کنند تا به حرکت هوا در محل نصب آن کمک کنند.

به طور کلی، طراحی و ابعاد کندانسور بر اساس نیاز به حرکت سیال خنک کننده، میزان حرارتی که باید حذف شود و فضای موجود برای نصب آن، تعیین می‌شود.

کندانسور سردخانه چیست

کندانسور سردخانه یکی از اجزای مهم در سیستم های سردخانه است. کندانسور در واقع یک دستگاه حرارتی است که وظیفه تبدیل بخار یا گاز فشرده شده از کمپرسور به حالت مایع را دارد.

در سیستم سردخانه، کمپرسور وظیفه فشرده سازی گاز فریون را برعهده دارد و با فشرده کردن گاز، دمای آن افزایش و فشار آن نیز بالا می رود. سپس گاز فشرده شده به کندانسور منتقل می شود. در کندانسور، گاز فشرده شده تحت تأثیر سرمایش قرار می گیرد و به حالت مایع تبدیل می شود. این حرارتی که در کندانسور تولید می شود، به محیط اطراف منتقل می شود و کیسه های هوا یا فن ها کنار کندانسور برای سرد کردن آن استفاده می شوند.

بعد از تبدیل گاز به حالت مایع در کندانسور، مایع سرد شده به محفظه تبخیر درون سردخانه منتقل می شود تا در آنجا گرمای موجود در سردخانه را جذب کند و به شکل گازی تبخیر شود. سپس گاز تبخیر شده به کمپرسور باز می گردد تا دوباره فشرده شده و فرآیند تکرار شود.

به طور خلاصه، کندانسور در سیستم سردخانه وظیفه تبدیل گاز فشرده شده به حالت مایع و سرد کردن آن را برعهده دارد. این فرآیند در نتیجه، حرارت را از داخل سردخانه جذب و به محیط خارجی منتقل می کند و باعث خنک شدن فضای داخل سردخانه می شود.

کندانسور تبخیری

کندانسور تبخیری نوعی کندانسور است که در سیستم های تبرید و سرمایش استفاده می شود. این نوع کندانسور برای خنک کردن و تبدیل گاز به حالت مایع در فرآیند تبرید استفاده می شود.

کندانسور تبخیری در واقع یک ترکیب از کندانسور و سیستم تبخیری است. در این سیستم، گاز فشرده شده از کمپرسور وارد کندانسور تبخیری می شود. این گاز فشرده، در معرض هوا قرار می گیرد که به وسیله یک فن از آن عبور می کند. هوا با ارتباط با گاز فشرده، حرارت آن را جذب می کند و به شکل گازی تبخیر می‌شود. در نتیجه، گاز فشرده خنک شده و به حالت مایع تبدیل می شود.

یکی از ویژگی های منحصر به فرد کندانسور تبخیری، استفاده از آب به عنوان عامل خنک کننده است. هنگامی که هوا از طریق لوله های داخلی از آب عبور می کند، حرارت از گاز فشرده را جذب می کند و در نتیجه آب تبخیر می شود. این آب تبخیر شده به وسیله یک پمپ به برج تبخیری یا یک سیستم جریان مستقیم منتقل می شود تا دوباره سرد شود و به کندانسور بازگردد. این فرآیند مداوم انجام می شود تا حرارت گاز فشرده کنترل شود و به حالت مایع تبدیل شود.

کندانسور تبخیری به عنوان جایگزینی برای کندانسور هوایی معمولی استفاده می شود و در مواردی که نیاز به خنک کنندگی بیشتری در سیستم تبرید وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر آن، با استفاده از آب به عنوان منبع خنکایی، مصرف انرژی کاهش می یابد و کارایی سیستم بهبود می یابد.