مقاله درباره کندانسور Condenser

مقدمه:
حتی یک جزء ظاهراً ساده در یک سیستم حرارتی می تواند نقطه ای تعیین کننده در کارکرد، دوام و بهره وری باشد. کندانسور از همین دسته است؛ جایی که بخار داغ پس از طی مسیر گردش، به نقطه ای می رسد که باید گرمای خود را رها کند و به حالت مایع برگردد. ماهیت عملکرد کندانسور بر پایه انتقال حرارت از طریق سطوح فلزی و تماس کنترل شده با عامل تقطیر است؛ عاملی که می تواند هوا، آب و در شرایط خاص مواد دیگری باشد. وقتی بخار مبرد روی سطوح لوله ها جریان می یابد، نخست تا دمای اشباع سرد می شود و سپس با از دست دادن حرارت نهان، به مایع تبدیل می گردد. همین فرآیند به ظاهر ساده، در دل خود انبوهی از ملاحظات طراحی، نگهداری و ایمنی را پنهان کرده است.

با گسترش سیستم های برودتی و نیروگاهی، تنوع کندانسورها نیز افزایش یافته است. کندانسورهای هوایی در بسیاری از کاربردها غالب هستند، زیرا امکان دفع گرما به محیط را بدون نیاز به مصرف آب فراهم می کنند. در مقابل، جایی که ظرفیت های بالاتر یا شرایط خاص محیطی مطرح است، سازه هایی مانند برج های خنک کن وارد میدان می شوند تا کنترل دقیق تری روی دمای سیال خنک کننده ایجاد شود. این انتخاب ها تنها به نوع تجهیز محدود نمی شوند؛ چگونگی کنترل کندانسور، محل نصب، جنس لوله ها، کیفیت سیال خنک کننده و حتی الگوی جریان نیز در عملکرد نهایی اثر مستقیم می گذارد.

در نیروگاه بخار، نقش کندانسور ابعاد متفاوتی پیدا می کند. اینجا مسئله فقط تقطیر مبرد نیست، بلکه ارتباط مستقیم با بازگشت آب به سیکل، راندمان کلی نیروگاه و محافظت از بویلر و توربین مطرح است. هر نشتی کوچک در کندانسور می تواند آب آلوده را وارد مدار کند و زمینه ایجاد رسوب، خوردگی و افت بازده را فراهم آورد. بنابراین موضوع خوردگی در کندانسورها دیگر یک بحث حاشیه ای نیست؛ موضوعی اساسی است که به طراحی، بهره برداری و نگهداری گره خورده است.

خوردگی در سمت آب و سمت بخار با الگوهای متفاوت بروز می کند. در ورودی و خروجی لوله ها گاهی با خوردگی سایشی روبه رو می شویم، در محل اتصال لوله به تیوب شیت امکان ایجاد خوردگی گالوانیک وجود دارد و در طول لوله، حفره ای و شیاری دیده می شود. در شرایط تنش، ترک های ناشی از خوردگی تنشی شکل می گیرند و هر کدام می توانند مسیری برای نشتی و خرابی باشند. مقابله با این پدیده به مجموعه ای از اقدامات وابسته است: بازدارنده های شیمیایی، پوشش های محافظ، اینسرت های ورودی، حفاظت کاتدی، اسیدشویی به موقع و شست وشوی رسوبات با روش های مناسب. آگاهی از نشانه های اولیه و تشخیص دقیق محل نشتی نیز بخشی جدی از کار است.

در کنار کندانسور، اواپراتورها نیز تصویری مکمل از چرخه حرارتی ارائه می دهند. انواع لوله ای، صفحه ای، پره دار، خشک و مرطوب هر کدام با هدفی مشخص طراحی شده اند و ظرفیت آنها به نحوه انتقال حرارت و سطح تماس وابسته است. استفاده از لوله های پره دار نمونه ای روشن از تلاش برای افزایش سطح مؤثر و بهبود عملکرد حرارتی است. میان این اجزا، پیوندی فنی برقرار است که بدون شناخت از رفتار حرارتی، خواص سیال و شرایط کار، درک نمی شود.

وقتی به کندانسور از منظر سیستم نگاه می شود، اهمیت جزئیات ریز بیشتر نمایان است: کیفیت آب ورودی، سرعت جریان، انتخاب آلیاژ، وضعیت سطح داخلی لوله ها، نحوه توزیع حرارت و حتی شرایط محیطی پیرامون. هر تغییر کوچک، می تواند تعادل حرارتی را بر هم بزند و مسیر را به سمت رسوب، افت فشار، افزایش دمای خروجی و نهایتاً فرسودگی بکشاند. به همین دلیل، توجه به سازوکار واقعی انتقال حرارت و تقطیر، جایگاهی محوری پیدا می کند و کندانسور دیگر فقط یک مبدل ساده به نظر نمی رسد، بلکه بخشی از یک زنجیره پیوسته است که کارکرد صحیح آن، مبنای عملکرد کل سیستم را شکل می دهد.

فهرست مطالب:
مقدمه
کندانسورهای هوایی
کنترل کندانسورهای هوایی
برجهای خنک کن
خوردگی در کندانسور و نحوه نگهداری از آن
نقش کندانسور در نیروگاه بخار
اواپوراتورها
انواع اواپراتور ها
کویلهای با کنوکسیون اجباری
اواپراتورهای لوله ای
اواپراتورهای صفحه ای
اواپراتورهای پره دار
اواپراتورهای خشک
اواپراتورهای مرطوب
ظرفیت اواپراتور (Evaporator Capacity)
ظرفیت اواپراتورها
مزیت استفاده از لوله های پره دار
و…