المكثف (مكثف التشغيل)

مكثف المبادل الحراري الذي يزيل الحرارة من نظام التبريد. في هذه العملية ، تتلقى ضغطًا ساخنًا وعاليًا غاز التبريد من الضاغط ويتحول إلى سائل في درجات حرارة منخفضة. يتم نقل الحرارة من المبرد إلى الهواء أو الماء الذي يتدفق عبر ملف المكثف.

الوحدة الثالثة GTAC الحق دورة التبريد، لقد أظهرنا كدالة من أربعة مكونات رئيسية لنظام التبريد يمكن وضع علامة على مخطط الضغط (PH). هذا يتيح لنا أن نرى ، للوهلة الأولى ، تغيرات في الضغط ، ودرجة حرارة التشبع وانتفالي غاز التبريد ، لأنه يمر عبر كل مكون من المكونات الأربعة. يوضح هذا الرسم البياني PH أن المكثف يأخذ الغاز المرتفع بدرجة الحرارة والضغط العالي من الضاغط ، وفقًا للفقرة 3 ، ويزيل بعض حرارته. يكون الضغط في دائرة التبريد ثابتًا تقريبًا ، ولكن هناك انخفاض كبير في المحتوى الحراري. في عملية تغيير الغاز السائل. إنه يترك المكثف في نقطة 4 ، كضغط عالٍ ، والسوائل عالية البرودة بدرجة حرارة عالية نسبياً ، والتي سوف تتحرك على الخط السائل على العداد.

كل من دوائر التبريد المتعددة ، أو المسارات ، يعمل المكثف في وقت واحد. تظهر هنا دائرة واحدة داخل مكثف تبريد الهواء. تمت إزالة الزعانف التي تزيد من سطح مربع الأنابيب لتحسين التبادل الحراري ، مما يجعل من السهل رؤية ما يحدث داخل أنابيب المكثف. يتم التخلص من الغاز من الضاغط عبر أنابيب الغاز الساخن في عنوان الغاز الساخن للمكثف. العنوان يوزعه على عدد قليل من الدوائر ، كما هو موضح هنا.

يدخل الغاز الدوائر ويمر إلى الخلف وعبر الملف. خلال الحرارة يتم رفض من سخونة غاز التبريد من خلال جدران الأنابيب ، ومبرد الهواء (الماء ، والمكثف تبريد المياه) ، ويمر على سطح مبادل حراري. التبريد كما يبرد ويتكثف ، يتحول من غاز إلى سائل. يتم تجميع السائل في رأس سائل متصل بخروج كل دائرة ، ويتم تمريره إلى إدخال جهاز القياس باستخدام خط السائل.

يوضح هذا الجدول التأثير النموذجي لمكثف تبريد الهواء لـ R-22 مع درجة حرارة خارجية 95F. لقد افترضنا وجود ضغط تفاضلي في مادة التبريد من الوقت الذي يترك فيه الضاغط إلى أن تغادر المكثف. في الواقع ، سيكون هناك انخفاض طفيف في الضغط الناجم عن مقاومة التدفق في خط الغاز الساخن ومكثف الجهد نفسه.

تتم عملية التبادل الحراري بواسطة مكثف يتكون من ثلاث مراحل: التبريد ، التكثيف وانخفاض حرارة الجسم. الخطوة الأولى هي إزالة ارتفاع درجة حرارة المبرد الذي يدخل المكثف. إنها عملية نقل الحرارة المعقولة ، حيث تنخفض درجة الحرارة إلى التشبع دون تغيير الحالة. يدخل الغاز الناتج عن تصريف الضاغط إلى المكثف تحت مكثف الضغط. يتوافق هذا الضغط مع درجة حرارة تشبع 120F الموضحة هنا لمخطط PH. درجة الحرارة الفعلية للغاز هي 165F ، والتي كما ترون ، والتي تحدث على يمين خطوط البخار المشبعة في منطقة المخطط بالغاز المحمص. ينتقل غاز التبريد إلى اليسار في المخطط ويفقد الحرارة ويصل إلى منحنى غاز البخار المشبع. انخفاض في المحتوى الحراري من المبردات في هذه العملية حوالي 14 ٪ من إجمالي التغيير الذي يحدث في المكثف.

في الخطوة الثانية ، يتحول البخار المشبع إلى سائل مشبع يتكثف عند درجة حرارة ثابتة. تتطلب عملية نقل الحرارة الكامنة هذه غالبية سطح المكثف وترفض الغالبية العظمى من الحرارة من النظام. حالة التغيير هذه التي نسميها "يتم الانتهاء من التكثيف عندما يصل المبرد إلى حالة السائل المشبع. إن الانخفاض في المحتوى الحراري الناجم عن تكثيف السائل المشبع ببخار المبرد يبلغ حوالي 81٪ من إجمالي التغيير الذي يحدث في المكثف.

في الخطوة الثالثة والأخيرة ، يتم تقليل درجة حرارة السائل المشبع عند ضغط ثابت ، مما ينتج عنه تبريد مبرد فرعي. إنها عملية نقل الحرارة المعقولة. السائل المشبع الناتج عن عملية التكثيف يستمر في فقد الحرارة ويستمر في الانخفاض في درجة الحرارة عند نفس ضغط التكثيف. في المنطقة ذات البرودة الفائقة ، خطوط درجة الحرارة عموديا ، لذلك تنخفض درجة حرارة المبرد بسرعة مع استمرار انخفاض المحتوى الحراري للمبرد. الانخفاض في المحتوى الحراري المشبع الناجم عن انخفاض حرارة الجسم هو فقط حول 5٪ من إجمالي التغيير الذي يحدث في المكثف.

حتى انخفاض حرارة الجسم يؤدي فقط جزءًا صغيرًا من الرفض الكلي للحرارة ، من المهم لسببين. أولاً ، إنه يضمن الأداء الطبيعي للسائل جهاز القياس و المبخر. ثانياً ، يضيف 1 / 2٪ تقريبًا من قدرة التبريد الكلية للنظام في درجة التبريد الفائق. يوفر نظام تكييف الهواء العادي حوالي 15 درجة ذروة انخفاض حرارة الجسم (تصميم) من الطاقة. ينتج عن ذلك حوالي 7 1 / 2٪ (15F x 1 / 2٪ لكل درجة) من السعة الإضافية لما يمكن توقعه من النظام دون انخفاض حرارة الجسم. على الرغم من أن معظم الأنظمة تعمل على انخفاض حرارة الجسم في المكثف ، إلا أنه يمكن القيام بذلك باستخدام مصب منفصل للمبادل الحراري ...