کثیف یا مسدود بودن کندانسور یکی از موارد تکراری خرابی در واحدهای تبرید است. در این مقاله فنی به سادگی توضیح داده شده است که چه اثراتی در کندانسور به دلیل کثیفی یا گرفتگی آن ایجاد می شود و شرایط آن چگونه بر عملکرد سیستم تبرید تأثیر می گذارد. دست کم گرفتن تأثیر تجمع کثیفی بر روی این عنصر مهم یک اشتباه جدی است.
با مطالعه این مقاله به سوالات زیر پاسخ داده می شود: کثیفی یا انسداد کندانسور چه اثراتی بر روی سیستم دارد؟ DeltaT چیست؟ ساب کولینگ چیست، کجا اندازه گیری می شود؟ فضای خنثی چیست؟ اثرات دمای تخلیه بالا چیست؟
یکی از اجزای اصلی هر سیستم تبرید کندانسور است. از اواپراتور بزرگتر است زیرا نه تنها باید گرمای جذب شده را از بین ببرد، بلکه هرگونه گرمای فوق العاده جذب شده را که از اواپراتور خارج می شود را نیز حذف می کند. کندانسور همچنین باید انرژی حرارتی را که کمپرسور در حین کار فشرده سازی به سیستم اضافه می کند حذف کند. این اغلب به عنوان گرمای فشرده سازی یا کار فشرده سازی نامیده می شود.
همانطور که از نام آن مشخص است، وظیفه اصلی آن متراکم کردن مبرد ارسال شده توسط کمپرسور است. با این حال، خازن عملکردهای دیگری نیز دارد. گرمای زدایی و خنک سازی فرعی عملکردهای مهمی برای کندانسور هستند.
به طور خلاصه، خازن سه عملکرد دارد:
- گرمای بیش از حد را از بین ببرید
- متراکم کردن
- زیر خنک
وظیفه اصلی متراکم کردن مبرد ارسال شده توسط کمپرسور است.
از بین بردن گرمای بیش از حد
اولین چرخش کندانسور گرمای بیش از حد گازهای تخلیه را از بین می برد. این بخارها یا گازهای با فشار بالا را از تخلیه کمپرسور برای چگالش یا تغییر فاز از بخار به مایع آماده می کند. به یاد داشته باشید، این بخارات فوق گرم قبل از رسیدن به دمای متراکم برای فشار متراکم معین، باید تمام گرمای خود را از دست بدهند. هنگامی که مرحله اولیه کندانسور گرمای کافی را از بین برد و به دمای چگالش رسید، به این گازها بخار اشباع می گویند. سپس می توان گفت که مبرد به 100% نقطه بخار اشباع رسیده است.
تراکم
همانطور که قبلا ذکر شد، یکی از وظایف اصلی کندانسور، متراکم کردن مبرد از بخار به مایع است. چگالش وابسته به سیستم است و عموماً در دو سوم آخر کندانسور انجام می شود. هنگامی که دمای چگالش در کندانسور به دست آمد و بخار به شرایط بخار اشباع 100% رسید، در صورت حذف گرمای بیشتر، میعان می تواند اتفاق بیفتد.
همانطور که گرمای بیشتری از بخار اشباع خارج می شود، آن را مجبور به تبدیل شدن به مایع (تراکم) می کند. هنگامی که متراکم می شود، بخار به تدریج به حالت مایع تبدیل می شود تا زمانی که تنها 100٪ مایع باقی بماند.
این تغییر فاز، یا تغییر حالت، نمونه ای از فرآیند حذف گرمای نهان است، زیرا گرمای حذف شده، گرمای نهان است، نه گرمای محسوس.
این تغییر حالت در دمای ثابت حتی در صورت حذف گرما رخ می دهد. این دمای ثابت، دمای اشباع مربوط به فشار اشباع در کندانسور است. این فشار را می توان در هر نقطه از سمت فشار بالا سیستم تبرید اندازه گیری کرد، زیرا افت فشار ناشی از خطوط یا شیرها ناچیز است. (توجه: استثنا در این مورد، مخلوط‌های نزدیک به آزئوتروپ هستند. با این مخلوط‌ها، با تغییر فاز، درجه حرارت کاهش می‌یابد.)
ساب خنک کردن
آخرین عملکرد کندانسور سرد کردن مبرد مایع است. خنک کننده فرعی به عنوان هر گرمای محسوسی که از مبرد در حالت 100٪ مایع خارج می شود تعریف می شود. از نظر فنی، خنک کننده فرعی به عنوان تفاوت بین دمای خط مایع و دمای مایع اشباع در یک فشار معین تعریف می شود. هنگامی که بخار اشباع در کندانسور به مایع اشباع تبدیل شد، به نقطه 100٪ مایع اشباع رسیده است.
اگر حرارت بیشتری حذف شود، مایع تحت یک فرآیند حذف حرارت معقول قرار می گیرد و هم دما و هم گرما را از دست می دهد. هنگامی که مایع سردتر از مایع اشباع شده در کندانسور است، گفته می شود که مایع زیر خنک شده است.
خنک سازی فرعی فرآیند مهمی است زیرا شروع به کاهش دمای مایع به دمای تبخیر می کند. این امر احتمال وجود گاز فلاش را در اواپراتور کاهش می دهد، به طوری که مایع بیشتر در حالت تبخیر می تواند راندمان خنک سازی بار را افزایش دهد.
کندانسور کثیف یا مسدود شده است
اگر کندانسور کثیف باشد، انتقال حرارت از مبرد به ماده کندانسور (هوا یا آب) کاهش می یابد. کندانسورهای کثیف یا مسدود شده یکی از شایع ترین علل مشکلات در تبرید تجاری و تهویه مطبوع تابستانی هستند. اگر انتقال حرارت به محیط در کندانسور هوا خنک کاهش یابد، گرما در کندانسور شروع به تجمع می کند. این تجمع گرما در کندانسور باعث افزایش دمای چگالش می شود. اکنون که دمای چگالش شروع به افزایش می کند، نقطه ای وجود خواهد داشت که اختلاف دمایی بین دمای چگالش و محیط بیرون (Delta T) به اندازه ای بالا خواهد بود که گرما را از کندانسور خارج کند.
به یاد داشته باشید، اختلاف دما یک عامل بالقوه برای انتقال حرارت بین هر دو عنصر است. هر چه اختلاف دما بیشتر باشد، انتقال حرارت بیشتر است. کندانسور اکنون گرمای کافی را در دلتا T بالا حذف می کند تا سیستم را با کندانسور کثیف کار کند. با این حال، سیستم اکنون بسیار ناکارآمد عمل می کند زیرا دما و فشار متراکم بالا باعث نسبت تراکم بالا می شود.
کندانسورهای کثیف یا مسدود شده یکی از شایع ترین علل مشکلات در تبرید تجاری و تهویه مطبوع تابستانی هستند.
فضای خنثی
کمپرسورهای نوع پیستونی دارای یک شکاف خنثی بین صفحه سوپاپ و بالای پیستون برای جلوگیری از برخورد بین این دو هستند. کمپرسورهای با تکنولوژی مدرن این فضای کوچکتر را دارند، اما همیشه چیزی وجود دارد. هنگامی که پیستون در موقعیت وسط قرار دارد، گازهای خروجی اگزوز در این فضا محبوس می شوند. همانطور که پیستون شروع به پایین آمدن می کند، این گاز محبوس شده از تخلیه باید قبل از باز شدن دریچه مکش دوباره به داخل خط مکش منبسط شود. اگر کندانسور با فشار تخلیه بالا کار می کرد، گاز فشار بالا در فضای مرده به دام می افتاد. این امر مستلزم انبساط مجدد بیشتر گاز است تا قبل از اینکه فشار آن به فشار خط مکش برسد و به دریچه مکش اجازه باز شدن دهد. این باعث بازده حجمی پایین می شود. سیستم طولانی تر کار می کند، کارایی کمتری دارد و مقدار آمپر افزایش می یابد.
دمای مایع زیر خنک شده بالا
با کندانسور کثیف یا مسدود شده، حتی دمای مایع سرد شده خارج شده از کندانسور نیز بالا خواهد بود. به این معنی که دمای مایع خروجی از کندانسور بالاتر از دمای تبخیر خواهد بود. این باعث افزایش گاز فلاش و اثر تبرید پایین در اواپراتور می شود.
دمای تخلیه بالا.
دمای تخلیه کمپرسور نیز به دلیل دما و فشار متراکم بالا که باعث نسبت تراکم بالا می شود، گرم خواهد بود. اکنون کمپرسور باید انرژی بیشتری برای فشرده سازی بخارات از مکش به فشار متراکم یا تخلیه فشار بالا بگذارد. این انرژی اضافه شده در دماهای تخلیه بالا و کشش جریان بالا (آمپراژ) منعکس می شود. دمای تخلیه کمپرسور هرگز نباید از 107 درجه سانتیگراد تجاوز کند که در حدود 15 سانتی متر از کمپرسور اندازه گیری می شود. دمای تخلیه بیشتر از 107 درجه سانتیگراد باعث خرابی آتی کمپرسور می شود.
اگر این مقاله فنی را دوست داشتید، می خواهم نظر شما را در مورد آن بدانم. در زیر نظر دهید، من با کمال میل به نگرانی های شما پاسخ خواهم داد!
