کندانس چیست و چگونه محاسبه می شود؟

مخزن کندانس یک مخزن در موتور خانه بخار است که برای جمع آوری و ذخیره آب برگشتی از تقطیر بخار در قسمت تبادل حرارت استفاده می شود. این دستگاه منبع پشتیبان دیگ بخار در هنگام قطع آب می باشد. آب ذخیره شده برای سیستم از این مخزن و پدیده کندانس تامین می شود. ترکیب منبع ذخیره آب با پدیده کندانس باعث ایجاد شوک های حرارتی هواگیر می شود. قسمت کندانس همیشه پایین تر از دیگ بخار نصب می شود و در واحدهای بدون دیاریتور، اگر کندانس از نظر فشار، دما و زهکشی کافی باشد، می تواند به عنوان پمپ تغذیه عمل کند. معمولا ظرفیت این بخش برابر با میزان بخار خروجی در ساعت است. برای بررسی نحوه محاسبه کندانس و اهمیت عایق کاری سیستم های کندانس و کانال های پیش عایق با ما همراه باشید.

پدیده کندانس و کندانسور چیست؟

مخزن کندانس به شکل مستطیل با حداکثر حجم نسبت به سطح پایین ساخته شده است. در اصل، این محفظه مخزنی است که برای ذخیره کردن و جمع آوری آب مقطر با بخار در یک مبدل حرارتی استفاده می شود. این منبع به عنوان منبعی ذخیره در هنگام قطع آب در نظر گرفته می شود.

آب مورد استفاده در سیستم نیازی به تصفیه، ته نشینی یا حرارت ندارد، زیرا کل تخلیه انرژی بخار در انتهای خط توسط تله بخار متراکم شده و سپس به چرخه تولید بخار باز می گردد. آبی که برمی گردد تحت فشار زیادی است، در این صورت این آب باید تحت فشار وارد محفظه جداگانه ای به نام کندانسور شود.

به طور کلی، دستگاهی که امکان تشکیل، انتقال و ذخیره آب میعانات را فراهم می کند، سیستم کندانس نامیده می شود. این فرآیند دارای اجزای بسیاری است. تله بخار، لوله های انتقال میعانات، مخازن و مبدل های حرارتی در سیستم های کندانس استفاده می شود. از قسمت های مختلف این سیستم می توان پمپ های مکانیکی یا الکتریکی را نام برد که برای افزایش اختلاف فشار و حرکت مواد استفاده می شوند.

لازم به ذکر است که سیستم های کندانس به دو صورت ساخته می شوند. این سیستم ممکن است تحت فشار یا باز ایجاد شود، که تفاوت جزئی بین این دو سیستم وجود دارد.

عملکرد و نحوه محاسبه مخزن کندانس

در پدیده کندانس، آب وارد مخزن شده و از یک سیستم کاهش فشار در مخزن عبور می کند و فشار را به حداقل ممکن کاهش می دهد. هر چه فشار آب ورودی به مخزن کندانس بیشتر باشد، میزان تبدیل شدن به بخار نیز بیشتر می شود. در این صورت، بخشی از آب تحت فشار اطراف جو به بخار تبدیل می شود و بیشتر آن عملیات تولید بخار استفاده می شود.

بهتر است این قطعه در قسمت باز موتورخانه نصب شود. این قسمت به چاله کندانس نیز معروف است که در پایین محفظه موتور برای به دام انداختن بخار تعبیه شده است. به منظور تامین آب مورد نیاز دیگ بخار، اغلب این قسمت با آب میدانی خطوط تکمیل می شود که به وسیله پمپ به هواگیر یا دیگ منتقل می شود.

فضای بین پدیده کندانس و پمپ باید برای کار آزادانه اپراتور مناسب باشد. این قطعه دمای بالایی دارد و بنابراین امکان کاویتاسیون وجود دارد، پس بهتر است طول مکش مناسب با پمپ داشته باشد و از پمپ با مکش مناسب استفاده شود.

راهکارهایی برای متعادل کردن فشار در پدیده مخزن کندانس

برای جلوگیری از افزایش فشار در این قسمت، محفظه چگالش باید دارای ورودی هوا باشد و لوله های هوا باید دارای درپوش های مخصوص از لوله های آب داخلی باشند. به منظور بررسی و تمیز کردن صحیح مخزن، یک شیار در زیر تانک مخزن ایجاد می شود. مخازن کندانس معمولاً از پلاستیک، چدن، فولاد ضد زنگ و فولاد ریخته گری ساخته می شوند.

نکته مهم در مورد استفاده از پدیده کندانس این است که منبع کندانس باید به اندازه کافی در بالای سطح کار قرار گیرد، تا در برابر حرکات ناشی از برگشت میعانات مقاومت کند. ورق های رویی و کناری باید محکم بوده و مخزن کندانس باید کاملاً جوش داده شده باشد در برخی از قسمت هایی که سهم چگالش کمتر از 20 درصد است فقط باید از دیاریتور استفاده کرد.

انواع مختلف مخزن کندانس

به طور کلی، سه نوع کندانسور وجود دارد: خنک شونده با آب، تبخیری و خنک شونده با هوا.

1. کندانسور خنک شونده با آب و یا هوا

همان طور که از نام آن پیداست در این نوع مخزن کندانسور از هوا برای تقطیر استفاده می شود اما در کندانسور آب برای تقطیر از آب استفاده می شود. دمای ضریب تبخیر با حرارت دادن حذف می شود و در نتیجه افزایش می یابد. تقطیر مبرد در نتیجه تبخیر آب پاشیده شده روی کندانسور اتفاق می افتد و با حذف بخار آب، هوا حجم تبخیر را افزایش می دهد.

2. کندانسور مدل خنک شونده با هوا

در این نوع از هوا به عنوان عامل تقطیر استفاده می شود، گرمای دفع شده توسط مبرد باعث افزایش دمای عامل تقطیر می شود. جریان تولید شده در کندانسور هوا یا توسط جریان طبیعی و یا به وسیله فن یا هواکش انجام می شود. در صورت استفاده از جریان هوای طبیعی، جریان هوا ممکن است کم باشد، بنابراین سطح تقطیر بیشتری مورد نیاز خواهد بود. درون یخچال و فریزرها معمولاً از نوع ورقه ای یا لوله ای پرده دار، استفاده می شود.
در این صورت کندانسورهای صفحه ای در پشت یخچال نصب می شوند. کندانسورهای لوله ای در پشت یخچال و در گوشه پایینی آن نصب می شوند.

3. کندانسور مدل تبخیری

این مدل مخزن چگالشی، مبرد گازی و سایر مایعات را خنک می کند. اصل عملکرد پدیده کندانس در این نوع به این شکل است که مایع وارد بخش سیم پیچ می شود، از طریق تمام لوله ها جریان می یابد و آب سرد کندانسور توسط یک پمپ از طریق سیم پیچ توزیع می شود. سپس هوا از طریق یک فن تبخیری محوری به دستگاه مکنده می رسد، جریان آب از سیم پیچ و ورود هوا به لوله باعث انتقال حرارت از لوله و افت دمای آب در مبدل می شود.

نگهداری از کندانسور و جلوگیری از آسیب دیدگی

آسیب دیدگی و خوردگی کندانسور یکی از مهم ترین مشکلاتی است که می تواند در اثر عوامل مختلفی در پدیده کندانس ایجاد شود. ممکن است در تجهیزاتی مانند بویلر و توربین مشکل سوراخ شدگی به وجود بیاید. اگر قسمت مدار بخار کثیف شود، آسیب جدی به سیستم وارد می شود. برای جلوگیری از این امر، استفاده از مواد با مقاومت بالا، به عنوان مثال، مس که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد و ظاهر بسیار زیبایی دارد، می تواند از بروز این مشکلات جلوگیری کند.

این ماده در برابر شرایط مختلف و در مواجهه با آلاینده های بسیار قوی، ممکن است مقاومت کمتری از خود نشان دهد و پتانسیل خوردگی دارد. این خوردگی ها متاثر از نوع آلیاژ استفاده شده در لوله های مخزن کندانس و شرایطی مانند دما، اکسیژن و سرعت می باشد. متداول ترین مواد مورد استفاده در ساخت لوله عبارتند از نیکل، مس، برنج و آلیاژهای آلومینیوم که در شرایط مختلف می توانند خورده شوند.

جمع بندی نهایی

در این مطلب به طور کامل و اختصاصی با مخزن کندانس و انواع کندانسورها آشنا می شوید. قسمت عایق صدای موتورخانه نیز مانند سایر تجهیزات دارای مدل ها و قطعات مختلفی است که هر کدام عملکرد متفاوتی دارند.
نگهداری پدیده کندانس بسیار حائز اهمیت است و برای حفظ سلامت تاسیسات یا عایق کاری لوله های موتورخانه باید به تمامی تجهیزات این سیستم ها توجه ویژه ای شود.