تصنيفات المبخر والمكثف

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة yinkuilin6868 في تاريخ 2016-6-4 الساعة 09:25. أولاً، أنواع وخصائص المكثفات: يمكن تقسيم المكثفات حسب وسيلة التبريد المستخدمة إلى ثلاث فئات رئيسية: المكثفات المبردة بالماء، والمكثفات المبردة بالهواء، والمكثفات التبخيرية. ثانيًا: تصنيف المبخرات: وفقًا لنوع الوسط المبرد، يمكن تقسيم المبخرات إلى فئتين رئيسيتين: (1) مبخرات وسائط التبريد السائلة. يُستخدم لتبريد وسائط التبريد السائلة مثل الماء، أو المحلول الملحي، أو محلول إيثيلين جلايكول في الماء. من أنواع المبخرات الشائعة في هذه الفئة، المبخرات الأفقية، والمبخرات ذات الأنابيب العمودية، والمبخرات ذات الأنابيب الحلزونية. (2) مبخر تبريد الهواء. تحتوي هذه الأنواع من المبخرات على أنابيب تبريد ومراوح تبريد. فيما يلي شرح موجز لمبخرات سائل التبريد المستخدمة بشكل شائع في أنظمة التكييف. أولاً، المبخر الأفقي: يُعرف المبخر الأفقي أيضًا باسم المبخر الأفقي ذو الأنابيب والغلاف. تشبه هيكليتها إلى حد كبير هيكل المكثف ذو الغلاف الأفقي والأنابيب. يمكن تقسيم أجهزة التبخير حسب طريقة التزويد بالسائل إلى نوعين: أجهزة التبخير من النوع الأنبوبي، وأجهزة التبخير من النوع الجاف. ١. مبخر الغلاف والأنابيب الأفقي: مبخر الغلاف والأنابيب الأفقي هو مبخر بسائل كامل. أي أن مادة التبريد تتدفق داخل الأنابيب بسرعة تتراوح بين 1 إلى 2 م/ث، بينما يكون معظم الفضاء بين الأنابيب مملوءًا بمادة التبريد، ويحدث تبادل حراري كامل بين الاثنين عبر جدران الأنابيب. بخار مبرد الذي يتبخر ممتصًا الحرارة، يمر عبر جهاز فصل السوائل الموجود في الجزء العلوي من المبخر، ثم يدخل إلى الضاغط. لضمان أداء نظام التبريد بشكل سليم، يجب أن يكون مستوى ملء المبرد في هذا النوع من الأجهزة معتدلاً. قد يؤدي ارتفاع مستوى السائل إلى انتقال السائل مع الهواء العائد، مما يتسبب في حدوث صدمة سائلية في المضخة ； على العكس، فإن انخفاض مستوى السائل يؤدي إلى ظهور جزء من أنابيب التبخر فوق سطح السائل، مما يمنع حدوث عملية تبادل الحرارة، وبالتالي يقلل من قدرة المبخر على نقل الحرارة. لذلك، بالنسبة لمبردات الأمونيا، فإن مستوى الملء عادةً ما يكون من 70 إلى 80% من قطر الأسطوانة، أما بالنسبة لمبردات الفريون، فإن مستوى الملء عادةً ما يكون من 55 إلى 65% من قطر الأسطوانة. يُستخدم المبخر ذو الغلاف والأنابيب الأفقية على نطاق واسع في أنظمة التدوير المغلقة لمحلول الملح. مميزاته الرئيسية هي: التركيب المدمج، والتلامس الجيد بين السائل وسطح نقل الحرارة، ومعامل نقل الحرارة المرتفع. لكنه يحتاج إلى تعبئة كمية كبيرة من مادة التبريد، وسيكون لعمود السائل تأثير معين على درجة الانصهار. وعندما ينخفض تركيز المحلول الملحي، أو عند توقف مضخة المياه المالحة لأي سبب، فقد يتجمد المحلول الملحي داخل الأنابيب. إذا كان مادة التبريد هي الفريون، فإن زيت التشحيم المذاب في الفريون يصعب عليه العودة إلى الضاغط. بالإضافة إلى ذلك، يجب توقيف العمل أثناء التنظيف. 2. مبخر فلوريون جاف: يكون شكل وتركيب هذا النوع من المبخرات مشابهًا إلى حد كبير لمبخرات الأنابيب الأفقية، والفرق الرئيسي بينهما هو أن مادة التبريد تتدفق داخل الأنابيب، بينما يتدفق ماؤُ التبريد خارج الأنابيب. يدخل السائل المحتوي على مادة الفريون بعد التقليل من ضغطه من الجزء السفلي للغطاء الخارجي إلى جهاز التبخير، وبعد مروره بعدة مراحل، يخرج من الجزء العلوي للغطاء. يستمر مادة التبريد في التبخر أثناء تدفقه داخل الأنابيب، ولذلك فإن جزءًا من سطح الأنابيب يكون مشغولًا بالبخار. ولهذا السبب، فإن كفاءة نقل الحرارة في هذا النوع من الأجهزة أقل مقارنة بالأجهزة التي تحتوي على سائل كامل. لكنه لا يؤثر على درجة حرارة التبخر بسبب عدم وجود عمود سائل، ونظرًا لأن سرعة تدفق الفريون مرتفعة (≥4 م/ث)، فإن عملية إعادة الزيت تكون جيدة. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود كمية كبيرة من مادة التبريد داخل الأنابيب يساعد في تقليل خطر التجمد. يتطلب مستوى تعبئة المبرد داخل هذا النوع من المبخرات نصف إلى ثلث كمية المبرد المستخدم في المبخرات التقليدية، أو حتى أقل، ولذلك يُطلق عليه اسم “المبخر الجاف”. لزيادة سرعة تدفق مادة التبريد وجعلها تغسل الأنابيب بشكل عرضي، يتم تركيب عدة ألواح لتوجيه التيار داخل الغلاف، وذلك لتحسين كفاءة نقل الحرارة. يُستخدم مبخرات الفريون الجافة بشكل شائع لتبريد المياه العذبة، وعادةً ما يكون معدل تدفق المياه بين 0.5 إلى 1.5 م/ث، أما في الأنابيب النحاسية فإن المعدل المستخدم عادةً هو 1.0 م/ث. ثانيًا: مبخرات الأنابيب العمودية والأنابيب الحلزونية. الخاصية المشتركة بين مبخرات الأنابيب العمودية والأنابيب الحلزونية هي أن مادة التبريد تتبخر داخل الأنابيب، ويكون مجموع الأنابيب موجودًا داخل صندوق مملوء بمادة التبريد (أو حوض أو خزان). ولضمان تدفق مادة التبريد داخل الصندوق بسرعة معينة، يتم تركيب حواجز طولية داخل الصندوق بالإضافة إلى محركات تحريك حلزونية. تكون سرعة تدفق مادة التبريد عادةً بين 0.3 و0.7 م/ث، لتعزيز نقل الحرارة. يمكن استخدام هذين النوعين من المبخرات فقط في الأنظمة ذات الدورة المفتوحة، ولذلك يجب أن يكون مادة التبريد غير قابلة للتبخر، ومن الأمثلة على ذلك الماء المالح والماء نفسه. إذا تم استخدام محلول ملحي، فإن أنابيب التبخير تتأكسد بسهولة، كما أن المحلول الملحي يمتص الرطوبة مما يؤدي إلى انخفاض تركيزه. يمكن مراقبة تدفق مادة التبريد مباشرة في كلا نوعي المبخرات، وتُستخدم على نطاق واسع في أنظمة التبريد بالمحلول الملحي التي تستخدم الأمونيا كمادة تبريد. ١. مبخرة ذات أسطوانات عمودية: تُصنع مبخرات الأسطوانات العمودية بالكامل من أنابيب فولاذية بدون فواصل، ملحومة مع بعضها. تُرتب أنابيب المبخر في مجموعات، ووفقًا لمتطلبات السعة المختلفة، يمكن تكوين المبخر من عدة مجموعات من الأنابيب. يتكون كل مجموعة من الأنابيب من أنبوبي تجميع أفقيين ذوي قطر كبير، يُسمى الأعلى أنبوب تجميع البخار، والأسفل أنبوب تجميع السائل. ويتكون من أنابيب رفيعة ملتوية عند طرفيها ملحومة على الأنبوب الجامع، بالإضافة إلى أنابيب سميكة. يكون قطر الأنابيب الأفقية العلوية والسفلية عادةً D108×4 أو D121×4، بينما يكون قطر الأنابيب الرأسية الصغيرة عادةً D57×3.5 أو D38×3، ويكون قطر الأنابيب الرأسية الكبيرة عادةً D76×4. يتصل أحد طرفي الأنبوب العلوي بجهاز فصل البخار عن السائل، لفصل قطرات السائل الموجودة في البخار العائد. أحد طرفي الأنبوب السفلي متصل بجامع الزيت. يدخل مبرد السائل ذو الضغط العالي ودرجة الحرارة العادية القادم من خزان التخزين إلى المبخر عبر أنبوب الدخول الموجود في وسط الأنبوب العلوي بعد مروره عبر جهاز التقليل، ويقع أنبوب الدخول داخل الأنبوب الرأسي السميك ويمتد للأسفل حتى الأنبوب السفلي. وبهذه الطريقة، يتم ضمان توزيع السائل بشكل متساوٍ في جميع الأنابيب الرأسية. نظرًا لأن المساحة النسبية لتبادل الحرارة في الأنابيب الدقيقة أكبر من تلك الموجودة في الأنابيب الخشنة، فإن السائل داخل الأنابيب الدقيقة يتبخر أولاً مما ينتج كمية كبيرة من البخار، وهذا البخار بدوره يدفع السائل إلى الأعلى. بعد دخول المزيج الغازي-السائل إلى الأنبوب العلوي، يعود معظم السائل عبر الأنابيب الرأسية الكبيرة إلى الأنبوب السفلي، مما يشكل دورة داخلية. أما البخار الذي يحتوي على بعض قطرات السائل، فيدخل إلى جهاز فصل البخار عن السائل، حيث يعود السائل المفصول مرة أخرى إلى الأنبوب السفلي، بينما يتم سحب البخار بواسطة الضاغط. يتراكم زيت التشحيم الخاص بالمبخر في جامع الزيوت، حتى يتسنى إفراغه بشكل دوري. 2. مبخر الأنابيب الحلزونية: مبخر الأنابيب الحلزونية هو نوع مطور من مبخر الأنابيب المتقابلة. تشبه هيكلها الكلي الهيكل ذو الأنابيب العمودية. الفرق بين الاثنين هو أن المبخر ذو الأنابيب الحلزونية يستخدم صفين من الأنابيب الحلزونية بدلاً من الأنابيب العمودية في الربط بين الأنابيب العلوية والسفلية. عندما تكون المسافات بين الأنابيب متساوية، يزداد مساحة نقل الحرارة، وبالتالي تصبح الهيكلية أكثر كفاءة من حيث الحجم، كما يقل عدد نقاط اللحام، مما يسهل عملية التصنيع. على هذا الأساس، تم تطوير وإنتاج مبخرات أنابيب حلزونية ذات رأسين في السوق المحلية، حيث يتكون الأنبوب الحلزوني من دائرتين داخلية وخارجية بأقطار مختلفة. وهذا يجعل تركيبة المبخر أكثر كثافة.