مقدمة مفصلة للمكثف

المكثف عبارة عن مبادل حراري يسمح للمبرد الغازي بإطلاق الحرارة إلى الوسط البيئي لتكثيفه وتسييله. وتتمثل وظيفتها في السماح بإعادة استخدام مادة التبريد، مما يؤدي إلى تكثيف بخار مادة التبريد من المبخر إلى الحالة السائلة. عندما يتم تكثيف وتسييل بخار مادة التبريد في المكثف، تظل درجة الحرارة والضغط ثابتين أيضًا، وتسمى درجة الحرارة والضغط المقابلين بدرجة حرارة التكثيف وضغط التكثيف. تزداد درجة حرارة التكثيف مع زيادة ضغط التكثيف.

تنقسم المكثفات إلى مكثفات مبردة بالهواء ومكثفات مبردة بالماء بسبب اختلاف القوى. هنا، يتم تقديم مبدأ عمل هذين المكثفين لفترة وجيزة.

1. المكثف المبرد بالهواء لا يحتاج إلى ماء تبريد، ويستخدم الهواء لتبريد درجة الحرارة العالية وغاز التبريد عالي الضغط. عملية نقل الحرارة هي نفس الأشكال الأخرى للمكثفات، هناك ثلاث عمليات، على التوالي، لتقليل الحرارة الزائدة والتكثيف وإعادة التبريد.

2. المكثف المبرد بالماء يستخدم الماء كوسيط تبريد، وهو جهاز لتبريد المبردات الغازية ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي. يتمتع المكثف المبرد بالماء عمومًا بدرجة حرارة تكثيف منخفضة، وهي أكثر قوة لقدرة التبريد واقتصاد التشغيل للضاغط، ويمكن أن يتدفق ماء التبريد المستخدم مرة واحدة، ويمكن أيضًا إعادة تدويره. عندما يستخدم الضاغط اللولبي الصناعي العام الماء المتداول، فمن الضروري إنشاء برج تبريد.

درجة حرارة وضغط سائل التبريد المتكثف بواسطة المكثف في وحدة التبريد هي درجة حرارة التكثيف وضغط التكثيف، وهما أعلى من درجة حرارة التبخر وضغط التبخر، لذلك يجب تقليله وتبريده قبل دخوله إلى المبخر. عندما يكون سائل التبريد في عملية الاختناق، يتم تبخير كمية صغيرة من حرارة الاحتكاك إلى بخار، وبالتالي فإن مادة التبريد التي يصدرها جهاز الاختناق تكون عبارة عن بخار رطب بدرجة حرارة منخفضة وضغط منخفض وجفاف منخفض جدًا. عندما يخضع المبرد بشكل مستمر لدورة التبخر (تبخير الغليان) ← الضغط (زيادة الضغط وارتفاع درجة الحرارة) ← التكثيف (التسييل) ← الاختناق (خفض الضغط والتبريد) ← إعادة التبخر (تسمى دورة التبريد بضغط البخار)، فإنه يمكن يتم تبريدها بشكل مستمر لتوفير درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة لبيئة التبريد.