لوحة جانبية مكثفة-L/R
المكثف (Condenser)، أحد مكونات نظام التبريد، هو نوع من أنواع التبادل الحراري الذي يمكنه تحويل الغاز أو البخار إلى سائل، ونقل الحرارة الموجودة في الأنبوب إلى الهواء القريب من الأنبوب بطريقة سريعة جدًا. عملية عمل المكثف هي عملية طاردة للحرارة، وبالتالي فإن درجة حرارة المكثف مرتفعة نسبيا.
تستخدم محطات توليد الطاقة العديد من المكثفات لتكثيف بخار العادم الصادر عن التوربينات. تستخدم المكثفات في محطات التبريد لتكثيف أبخرة غازات التبريد مثل الأمونيا والفريون. تستخدم المكثفات في صناعة البتروكيماويات لتكثيف الهيدروكربونات والأبخرة الكيميائية الأخرى. في عملية التقطير، يسمى الجهاز الذي يحول البخار إلى الحالة السائلة أيضًا بالمكثف. تعمل جميع المكثفات عن طريق إزالة الحرارة من الغاز أو البخار.
أجزاء نظام التبريد هي نوع من المبادلات الحرارية، التي يمكنها تحويل الغاز أو البخار إلى سائل، ونقل الحرارة الموجودة في الأنبوب إلى الهواء القريب من الأنبوب بطريقة سريعة جدًا. عملية عمل المكثف هي عملية طاردة للحرارة، وبالتالي فإن درجة حرارة المكثف مرتفعة نسبيا.
تستخدم محطات توليد الطاقة العديد من المكثفات لتكثيف بخار العادم الصادر عن التوربينات. تستخدم المكثفات في محطات التبريد لتكثيف أبخرة غازات التبريد مثل الأمونيا والفريون. تستخدم المكثفات في صناعة البتروكيماويات لتكثيف الهيدروكربونات والأبخرة الكيميائية الأخرى. في عملية التقطير، يسمى الجهاز الذي يحول البخار إلى الحالة السائلة أيضًا بالمكثف. تعمل جميع المكثفات عن طريق إزالة الحرارة من الغاز أو البخار
في نظام التبريد، يعد المبخر والمكثف والضاغط وصمام الاختناق الأجزاء الأربعة الأساسية في نظام التبريد، ومن بينها المبخر هو الجهاز الذي ينقل قدرة التبريد. يمتص المبرد حرارة الجسم المراد تبريده لتحقيق التبريد. الضاغط هو القلب الذي يقوم بدور استنشاق وضغط ونقل بخار مادة التبريد. المكثف هو جهاز يطلق الحرارة، وينقل الحرارة الممتصة في المبخر مع الحرارة المحولة بفعل عمل الضاغط إلى وسط التبريد. يلعب صمام الخانق دور الاختناق وخفض ضغط مادة التبريد، وفي نفس الوقت يتحكم ويضبط كمية سائل التبريد المتدفق إلى المبخر، ويقسم النظام إلى قسمين: جانب الضغط العالي والجانب المنخفض - جانب الضغط . في نظام التبريد الفعلي، بالإضافة إلى المكونات الأربعة الرئيسية المذكورة أعلاه، غالبًا ما توجد بعض المعدات المساعدة، مثل صمامات الملف اللولبي والموزعات والمجففات ومجمعات الحرارة والمقابس القابلة للانصهار وأجهزة التحكم في الضغط والمكونات الأخرى، والتي تهدف إلى تحسين التشغيل المصمم للاقتصاد والموثوقية والسلامة.
يمكن تقسيم مكيفات الهواء إلى نوع مبرد بالماء ونوع مبرد بالهواء حسب شكل التكثيف، ويمكن تقسيمها إلى نوعين: نوع مبرد مفرد ونوع تبريد وتدفئة حسب غرض الاستخدام. بغض النظر عن النوع الذي يتكون منه، فهو يتكون من المكونات الرئيسية التالية.
تعتمد ضرورة المكثف على القانون الثاني للديناميكا الحرارية - وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، فإن اتجاه التدفق التلقائي للطاقة الحرارية في نظام مغلق يكون أحادي الاتجاه، أي أنه لا يمكن أن يتدفق إلا من الحرارة العالية إلى الحرارة المنخفضة. وفي العالم المجهري، لا يمكن للجسيمات المجهرية التي تحمل الطاقة الحرارية إلا أن تنتقل من النظام إلى الفوضى. لذلك، عندما يكون لدى المحرك الحراري مدخلات طاقة للقيام بالعمل، يجب أيضًا إطلاق الطاقة في اتجاه المصب، بحيث تكون هناك فجوة طاقة حرارية بين المنبع والمصب، وسيصبح تدفق الطاقة الحرارية ممكنًا، وستستمر الدورة.
لذلك، إذا كنت تريد أن يقوم الحمل ببذل شغل مرة أخرى، فيجب عليك أولًا تحرير الطاقة الحرارية التي لم يتم إطلاقها بالكامل. في هذا الوقت، تحتاج إلى استخدام مكثف. إذا كانت الطاقة الحرارية المحيطة أعلى من درجة الحرارة في المكثف، فمن أجل تبريد المكثف، يجب أن يتم العمل بشكل مصطنع (عادة باستخدام ضاغط). ويعود السائل المتكثف إلى حالة ذات رتبة عالية وطاقة حرارية منخفضة، ويمكنه القيام بالشغل مرة أخرى.
يتضمن اختيار المكثف اختيار الشكل والموديل، ويحدد تدفق ومقاومة ماء التبريد أو الهواء المتدفق عبر المكثف. يجب أن يأخذ اختيار نوع المكثف في الاعتبار مصدر المياه المحلي، ودرجة حرارة الماء، والظروف المناخية، بالإضافة إلى سعة التبريد الإجمالية لنظام التبريد ومتطلبات تخطيط غرفة التبريد. على أساس تحديد نوع المكثف، يتم حساب مساحة انتقال الحرارة للمكثف وفقًا لحمل التكثيف والحمل الحراري لكل وحدة مساحة للمكثف، وذلك لتحديد نموذج المكثف المحدد.
