کندانسور هوایی یا کندانسور هوا خنک تحت عنوان ایر کولر (air-cooler) و درای کولر (dry cooler) نیز شناخته میشود و تجهیزی برای خنک کردن سیالات مختلف با سیرکولاسیون بسته میباشد. سیالاتی همانند روغن، آب و حتی اسیدهای صنعتی که پس از فرآیندهای مختلف دچار افزایش در کندانسور هوایی بازخنک میشوند. کندانسورهای هوایی عمدتاً به صورتهای مختلف تهیه و طراحی میشوند که رایج ترین آن‌ها نوع کرسی یا ایستاده میباشد. بسیاری از انواع کندانسورهای هوا خنک در صنعت وظیفه خنک سازی آب را بر عهده دارند ولیکن در عین حال سایر سیالات را نیز توسط این ماشین صنعتی خنک میکنند.
در تصویر بالا یکی از ظرفیت های متوسط کندانسور هوایی یا هواخنک را مشاهده می نمایید که مجهز به سیستم کنترلی تابلو کنترل نیز می باشد. به منظور کسب اطلاعات بیشتر در خصوص چگونگی کارکرد کندانسورهای هوایی تا انتهای این مقاله با ما همراه شوید.
درای کولر یا کندانسور هوایی چیست؟
کندانسور هوایی یا درای‌کولر نوعی برج خنک کن آب با مداربسته محسوب میشود که به دلیل تماس با هوای خشک عموماً در واحدهای برودتی با ظرفیت سرمایشی پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد. کندانسور هوایی به دلیل تماس آب با جریان هوای خشک محیط بیرون سبب کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای محسوس محیط می‌گردد. دلیل اصلی نامگذاری این تجهیز با نام‌های برج خنک کننده خشک و درای کولر نیز همین موضوع میباشد.
این موضوع که کندانسور هوایی دمای سیال را تا دمای خشک محیط کاهش می دهد در برخی موارد سبب محدودیت کاربری این تجهیز در فصول گرم می‌گردد. همچنان در برخی از نقاط اقلیمی که هوای منطقه به دلیل نزدیکی به خط استوا یا شرایط کوهستانی و منطقه ای گرم و خشک می باشد سبب کاهش راندمان کندانسور هوایی میشود. رعایت نکات اصولی در خرید کندانسور و انتخاب بهترین محل جهت نصب درای کولر مهمترین عوامل بهبودی عملکرد این دستگاه محسوب میشود.
دلایل استفاده از درای کولر در صنعت؟
در پاسخ به این سوال باید اینگونه بیان نمود که دلیل اصلی کاربری از کندانسور هواخنک سرمایش در تجهیزات صنعتی نیمه سنگین میباشد. بسیاری از ماشین آلات سبک و نیمه سنگین گرمای خود را از طریق آب سرد تامین شده از این کندانسورها دفع میکنند. به بیان ساده‌تر در مناطقی که نسبت رطوبت محیط بالاتر از 80 درصد باشد عموماً دمای خشک محیط (dry bulb) و دمای مرطوب محیط (wet bulb) یکسان خواهد بود.
استفاده از کندانسورهای تبخیری همانند کولینگ تاورهای مدارباز که وابستگی زیاد به افزایش رطوبت در محیط دارند عملاً امکانپذیر نمی‌باشد. در اینگونه مناطق بدلیل عملکرد بهتر کندانسورهای هوایی در سرمایش، از این تجهیز به عنوان منبع اصلی خنک کننده آب استفاده میشود. دمای خشک یا محسوس مناطق مرطوب به دلیل رطوبت نسبی زیاد محیط اقلیم عموماً کمتر از مناطق خشک میباشد که این موضوع بر اهمیت بکارگیری کندانسور هواخنک نیز می‌افزاید.
اجزای اصلی درای کولر یا کندانسور هوایی
- استراکچر نگهدارنده و فریم اصلی: این بخش شامل ستونی های شاسی از جنس ناودونی یا قوطی در سایزهای مختلف می باشد که کویل و سایر تجهیزات روی آن قرار می گیرد.
- ورق های پنل و دیواره های جانبی: این بخش پس از قرارگیری کویل فین دار به جهت تشکیل فریم جهت عبور جریان هوا در 4 طرف کندانسور هوایی پرچ و اتصال می یابد.
- کویل فیندار و بدون فین جهت تبادل انرژی حرارتی: این بخش تشکیل شده از تعداد بسیار زیادی لوله مسی محصور شده به صفحه های متراکم آلومینیوم(فین) می باشد که مهمترین بخش در تبادل حرارت در کندانسور هوایی محسوب می شود.
- فن یا پروانه مکنده یا دمنده: کندانسور هوایی یک مبدل حرارتی با هوا می باشد که جریان هوا سبب کاهش دمای سیال یا مبرد داخل آن می شود و وظیفه ایجاد جریان هوا داخل کندانسور و بر روی سطح کویل برعهده پروانه یا فن های نصب شده بر روی دستگاه می باشد.
- سیستم کاهش دور یا انتقال قدرت: کندانسورهای هوا خنک با ظرفیت بالا عموماً دارای فن هایی با اندازه بزرگ می باشد و این گونه فن یا پروانه ها نیازمند سرعت چرخش(دور) کمتری می باشند که از این بابت از سیستم های کاهش دور تسمه و پولی و گیربکس جهت این امر در ایر کولر ها استفاده می شود.
- موتور یا مولد انرژی مکانیکی: انرژی لازم جهت چرخیدن فن و ایجاد فشار منفی در فن توسط الکتروموتور تأمین می گردد و در واقع مهمترین بخش کار ورودی به کندانسور از همین طریق صورت می پذیرد و مصرف برق کندانسورهای هوایی برگرفته از این قسمت می باشد.
- تابلو کنترل محافظتی و تجهیزات کنترلی کندانسور هوایی: به منظور تنظیم میزان مصرف انرژی و کنترل تجهیزات الکتریکال(موتور) از تجهیزات محافظتی و کنترلی در تابلو کنترل استفاده می شود.
- توری های فن گارد: توریهایی در بخش بالایی یا زیرین فن جهت ممانعت از ورود اجسام خارجی به بخش فن از این قسمت تحت عنوان فن گارد یا محافظ پروانه استفاده می شود.
- فلنچ و کلکتور اصلی ورودی و خروجی سیال یا مبرد: این بخش جهت اتصال خط لوله کشی سیال یا مبرد به کندانسور مورد استفاده قرار می گیرد که می تواند به صورت سر دنده ، فلنچ یا ونتوری وابسته به نوع کارایی یا درخواست استفاده شود.
- لیفتینگ لاگ یا قلاب های بارگیری در طرفین دستگاه: این بخش تشکیل شده از قلاب هایی است جهت سهولت در فرآیند بارگیری که در کندانسورهای هوایی با ظرفیت بالا کاربرد بیشتری دارد.
- تله بخار: این قسمت بیشتر در انواع کندانسورهای بخار به کار برده می شود که هدف از این بخش ممانعت از خروج بخار از قسمت خروجی آب می باشد.
در تصویر زیر نقشه ساخت یک دستگاه کندانسور هوایی یا درای کولر بخار را مشاهده می نمایید.
نحوه محاسبه ظرفیت کندانسور هوایی
ظرفیت کندانسور هواخنک تابعی از میزان سطح انتقال حرارت کندانسور و مقدار هوادهی فن ایرکولر میباشد. همچنین به هر میزان که سطح بیشتری از لوله‌های انتقال انرژی (کویل) در کندانسور استفاده شود ظرفیت دستگاه نیز افزایش خواهد یافت. بنابراین واحدهای خنک‌کننده پرظرفیت نیازمند سطح لوله‌های بیشتر(متراژ کویل بزرگتر) و میزان هوارسانی بیشتری میباشد.
در اغلب موارد در طراحی کندانسور هوایی یا درای کولر مجبور به استفاده از دو یا چند مدار کویل و تعداد زیادی فن هوا رسانی(پروانه) می‌باشیم. به منظور محاسبه ظرفیت کندانسور هوا خنک می توان از فرمول های به کار رفته در بخش برج خنک کننده نیز بهره جست. در بخش محاسبات برج خنک کننده می‌توانید از معادلات لازم جهت محاسبه ظرفیت کندانسور بهره بجویید.
انواع فن در سیستم کندانسورهای هوایی
فن یا پروانه در کندانسورهای هوایی اغلب از نوع جریان محوری یا آکسیال(Axial flow) به کاربرده میشود که بازده نسبتاً بیشتری از پروانه های مدل گریزازمرکز یا سانتریفوژ حلزونی دارد. فن های آکسیال یا محوری به کار برده شده در کندانسورهای هوایی در شرایطی که اصول و استانداردهای طراحی رعایت نشود ممکن است صدای زیادی تولید کنند. میزان دسیبل صدای مجاز برای فن یا پروانه های آکسیال مکنده یا دمنده در کندانسورهای هوایی بین 70 الی 75 دسیبل در طراحی تعیین می گردد.
به منظور کاهش میزان صدای تولیدی کندانسور هوایی عموماً از سیستمهای درایو اینورتر جهت کاهش دور فن به دور نامی و استاندارد استفاده می گردد. بهر حال جدا از بحث ایجاد سر و صدا که توسط یک سری از اصول طراحی به کاررفته در فن محوری قابل رفع خواهد بود. کندانسور هوایی با استفاده از سیستم هوادهی محوری(دارای فن محوری) نسبت به کندانسورهای دیگر دارای مزایایی فراوانی میباشد که به شرح مختصر برخی از این مزیت‌ها می‌پردازیم.
کاربرد سیستم های کنترلی در کندانسور هوایی
استفاده از سیستم های کنترل دور متغیر یا در اصطلاح VFD کنترل علاوه بر کاهش صدای تولیدی کندانسورهوایی سبب کاهش شدید مصرف برق در فصول سرد و معتدل می شود. در واقع در فصول خنک استفاده از سیستم اینورتر سبب کاهش فلو هوای در گذر از سطح مقطع لوله های کندانسور می شود که این موضوع با کاهش دمای هوای محیط جبران خواهد شد و تأثیر این عملکرد بر دمای خروجی سیال از کندانسور هوا خنک بسیار ناچیز و ناقابل می باشد.
در موقعیت‌های خاص که موضوع سر و صدا از اهمیت بسزایی برخوردار است می توان از فن‌های حلزونی برای خنک‌کاری آب درون کندانسورهوایی استفاده نمود. به عنوان مثال در بسیاری از واحدهای‌کندانسور یکپارچه چیلر‌تراکمی (یک تکه) که در نزدیکی محل سکونت نصب میشوند کندانسورها دارای فن‌های حلزونی گریزازمرکز هستند.
مزایای کاربرد کندانسور هوایی در صنعت
- عدم نیاز به مصرف آب و تهیه آب‌جبرانی همانند برج خنک کننده مرطوب
- عدم یخ زدگی و معایب حاصل آن با افزودن میزان مشخصی از ضد یخ در سیکل بسته
- رسوب‌گرفتگی در داخل مدار چرخشی آب به شدت کمتر صورت می‌پذیرد.
- عدم نیاز به سختیگیری آب در حال گردش به دلیل بسته‌بودن مدار جریان سیال آب درون کندانسور هواخنک
- عدم نیاز به تأمین تجهیزات جانبی از جمله پمپ‌های فشار قوی، مخازن آب جبرانی و سختی‌گیرهای رزینی
- امکان نصب در فضای باز و دو تکه کردن واحد خنک‌کننده برای جلو گیری از انتقال ارتعاش و سروصدا به داخل فضا
- هزینه کمتر نصب و راه اندازی به نسبت کندانسورهای تبخیری و کندانسورهای مرطوب یا مدارباز
- کاهش هزینه‌های مصرف‌انرژی در مناطق مرطوب و شرجی
معایب کندانسور هوایی
- کاهش راندمان در اثر تابش نور خورشید
- افزایش دمای سیال و کاهش راندمان در فصول گرم
- عدم کاربری ایده آل در مناطق گرم و خشک و نزدیک به خط استوا
- نیازمند تجهیزات کنترلی و هزینه ی بالا
قیمت کندانسور هوایی
قیمت کندانسور هواخنک وابسته به نوع کاربری در جهت خنک کاری مبرد یا سیال آب و بخار، ظرفیت سرمایشی کندانسور (بر اساس تن تبرید) و یا با توجه به نوع متریال بکار رفته در تولید این تجهیز متفاوت خواهد بود. قیمت کندانسور بخار در انواع کندانسورهای هوا خنک به دلیل اهمیت بالا در گرید تجهیزات جانبی از سایر انواع درای کولر یا کندانسور هوایی بیشتر میباشد.
عموماً کندانسورهای هوایی بخار از تجهیزات کویل تمام استیل تولید میشود که با توجه به قیمت بالای لوله و اتصالات استیل قیمت تمام شده این دستگاه افزایش خواهد یافت. به صورت مختصر اصلی ترین عوامل تأثیرگذار بر قیمت کندانسور هوایی به شرح ذیل میباشد.
- نوع سیستم کنترلی و تجهیزات جانبی بکار رفته در جهت کنترل مصرف انرژی
- سایر عوامل همچون شرایط دبی سیال در گردش، شرایط نصب، نوع متریال شاسی
- نوع سیال خنک شده در کندانسور هواخنک
- جنس لوله های کویل: مس، آلومینیوم، استنلس استیل، گالوانیزه مانیسمان و گالوانیزه API
- نوع کویل: فیندار یا بدون فین که وابسته به سیال چرخشی است
- نوع فین: صفحه‌ای – اکسترود – خورشیدی – ستاره ای و غیره
- ظرفیت برودتی: همان میزان ظرفیت سرمایشی خنک کاری کندانسور هوایی
- نوع و تعداد فن یا پروانه سیستم هوادهی: فن ها در دو تیپ سانتریفیوژ و محوری در تعداد و ظرفیتهای معین
سایر محصولات پر فروش گروه کارخانجات دماگستر
بسیار عالی
سلام وقت بخیر جهت دریافت مشاوره و محاسبه باید چه کرد