كيف تعمل المكثفات التبخرية

 

 

يتكون نظام التشغيل بأكمله من ثلاث دوائر مستقلة ولكنها مترابطة: دائرة التبريد، ودائرة دوران الماء، ودائرة الحمل الحراري للهواء، والتي تعمل جنبًا إلى جنب للحفاظ على التبادل الحراري المستمر.

 

 

فيما يتعلق بالتخطيط الهيكلي، يتم ترتيب المعدات من الأسفل إلى الأعلى على النحو التالي: حوض تجميع المياه السفلي، ومضخة المياه الدائرية، وفتحات سحب الهواء، وملفات التكثيف، وخطوط أنابيب الرش، -أجهزة إزالة المياه عالية الكفاءة، ومراوح التدفق المحوري العلوي.

 

غلاف الوحدة هومختومة بألواح فولاذية من الزنك المطلية بالألمنيوم-والمضادة للتآكل، في حين أن الملفات مصنوعة في الغالب من -أنابيب بيضاوية مجلفنة بالغمس الساخن أو أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ لتوسيع منطقة التلامس لطبقة الماء وتقليل مقاومة انتقال الحرارة.

 

تلغي هذه الوحدة المتكاملة الحاجة إلى أبراج التبريد الخارجية وخطوط أنابيب مياه التبريد وخزانات المياه الوسيطة، مما يؤدي إلى تبسيط أنابيب التبريد بشكل كبير وتقليل خسائر نقل الحرارة.

 

الدائرة الأولى هي عملية التبادل الحراري لغاز التبريد. يدخل بخار مادة التبريد شديدة السخونة عند درجة حرارة وضغط مرتفعين يتم تفريغهما بواسطة الضاغط إلى حزمة الملف من خلال مدخل الهواء العلوي لملفات التكثيف ويتدفق ببطء إلى الأسفل على طول الملفات.

 

يقوم المبرد ذو درجة الحرارة المرتفعة-بإطلاق حرارة التكثيف بشكل مستمر إلى الخارج من خلال جدران الأنابيب المعدنية، مع انخفاض درجة حرارته تدريجيًا.

 

ويتحول من بخار شديد السخونة إلى بخار مشبع ويسيل أيضًا إلى سائل تبريد منخفض-ذو درجة حرارة عالية وضغط مرتفع- عن طريق إطلاق الحرارة المستمر. وأخيرًا، يتدفق سائل التبريد من مخرج السائل الموجود أسفل الملفات ويتم تسليمه إلى جهاز استقبال السائل لإكمال تغيير المرحلة الحرجة في دورة التبريد.

 

التصميم المائل للملفات يمنع سائل التبريد من الركود داخل الأنابيب،يضمن التدفق السلس للسوائلويحسن استقرار التبادل الحراري.

 

الدائرة الثانية هي نظام تدوير ماء الرش، والذي يعمل بمثابة وسط امتصاص الحرارة الأساسي. يقوم حوض تجميع المياه السفلي بتخزين مياه التبريد المتداولة.

 

تعمل المضخة الدائرية المطابقة على توصيل الماء بشكل مستمر إلى أنبوب الرش الرئيسي الموجود أعلى الوحدة. تقوم الفوهات الدقيقة برش الماء بالتساوي إلى الأسفل لتكوين طبقة رقيقة من الماء متواصلة وموحدة تغطي السطح الخارجي لكل ملف تكثيف بالكامل.

 

بعد امتصاص الحرارة المنقولة من مادة التبريد عبر جدران الأنابيب، يخضع غشاء الماء لتغيرين فيزيائيين: يمتص جزء من الماء حرارة كامنة هائلة ويتبخر إلى بخار، حاملاً معظم الحرارة بعيدًا. دافئ غير متبخريقطر الماء على طول الملفات، ويمر عبر منطقة سحب الهواء السفلية ويخضع لتبريد حراري ثانوي معقول مع هواء نقي بدرجة حرارة منخفضة-.

 

بعد خفض درجة الحرارة، يتدفق الماء مرة أخرى إلى حوض التجميع لإعادة -إعادة التدوير وإعادة الرش- بواسطة المضخة. يعمل الصمام العائم المدمج-داخل الحوض على تجديد المياه تلقائيًا لتعويض خسائر التبخر؛يعمل مخرج الفائض على استقرار مستوى المياه، بينما يقوم صمام التفريغ السفلي بإزالة الترسبات الكلسية والشوائب بانتظام لضمان جودة المياه والرش دون عائق.

 

الدائرة الثالثة هي نظام الحمل الحراري للهواء القسري، والمكلف باستنفاد البخار الرطب الساخن. تحافظ مروحة التدفق المحوري العلوي على استخلاص الهواء بشكل مستمر. يتدفق الهواء المحيط الجاف والبارد لأعلى في تدفق معاكس من خلال ملفات التكثيف من مداخل الهواء السفلية ذات فتحات تهوية، مما يشكل تبادلًا حراريًا معاكسًا للتيار مع طبقة الماء المتدفقة للأسفل - لتوسيع فرق درجة حرارة نقل الحرارة بشكل كبير وتعزيز كفاءة التبادل الحراري.

 

يقوم الهواء المتدفق مباشرة بتبريد الماء الدافئ على أسطح الملفات بينما يحمل بخار الماء الناتج عن تبخر طبقة الماء إلى الأعلى. الالهواء الرطب الساخن مختلطمع رذاذ الماء الناعم ينتقل عبر مزيلات المياه المجهزة بحواجز مطوية متعددة الطبقات تعترض قطرات الماء الصغيرة الموجودة في الهواء.

 

يتدفق الماء المحبوس مرة أخرى إلى حوض التجميع، مما يقلل بشكل كبير من فقد انجراف الماء، ويتم تفريغ الهواء الرطب الساخن المشبع فقط إلى الخارج بواسطة المروحة. يتم التحكم في سرعة الرياح التشغيلية القياسية عند 3-5 م/ث لتحقيق التوازن بين كفاءة التبادل الحراري واستهلاك طاقة المروحة، وتجنب تراكم البخار وارتفاع درجة حرارة التكثيف الناتجة عن انخفاض سرعة الرياح بشكل مفرط.

 

 

 

يكمن المبدأ الأساسي للتبادل الحراري للوحدة في الجمع بين نقل الحرارة المحسوس والكامن، وهو ما يميزها عن المكثفات المبردة بالهواء-التي تبدد الحرارة فقط عبر حرارة الهواء المحسوسة.

 

يتميز الماء بحرارة كامنة عالية للغاية للتبخر: يؤدي تبخر 1 كيلوجرام من الماء إلى إزالة ما يقرب من 676 كيلو كالوري من الحرارة، وهو ما يتجاوز بكثير الحرارة المعقولة التي يتم امتصاصها عن طريق تسخين الماء ذو ​​درجة الحرارة العادية-.

 

ونتيجة لذلك، قد تقترب درجة حرارة تكثيف مكثفات التبخر من درجة حرارة اللمبة الرطبة المحيطة-، 5-10 درجات أقل من ذلكأنظمة تبريد الهواء-، مما يرفع كفاءة تشغيل الضاغط بشكل ملحوظ. كل انخفاض بمقدار درجة واحدة في درجة حرارة التكثيف يقلل من استهلاك الطاقة لوحدة التبريد بنسبة 3% تقريبًا.

 

أثناء التشغيل الكامل، تعمل الدوائر الثلاث بدون -التوقف بشكل متزامن: يمتص الماء المرش الحرارة باستمرار ويتبخر، ويحمل الهواء النقي بخار الماء بعيدًا باستمرار، ويسيل سائل التبريد أثناء إطلاق الحرارة، مما يشكل -حلقة مغلقة مستمرة لدورة التبادل الحراري.

 

بالمقارنة مع أنظمة تبريد المياه المنفصلة التقليدية، تستهلك المكثفات التبخيرية نصف كمية المياه فقط، وتقضي على فقدان الحرارة المتوسط ​​لخطوط الأنابيب وتحتل مساحة أصغر. في مواجهة المعدات المبردة بالهواء-، تكون كفاءة التبادل الحراري الخاصة بها أعلى بثلاث مرات مع استقرار تشغيلي فائق في ظل -ظروف درجات الحرارة العالية.

 

يتيح التنظيم الصحيح لضغط ماء الرش وسرعة دوران المروحة وجودة المياه إمكانية الاستخدام على المدى الطويل-.تبادل حراري ثابت وعالي الكفاءة-.ويخفض تكاليف تشغيل النظام وصيانته بشكل عام.