در سیستمهای انرژی حرارتی صنعتی و عمرانی، کندانسورها تجهیزات کلیدی برای دستیابی به تراکم گرمازا سیالات گازی هستند. آنها در اشکال مختلف هستند و تمرکز عملکردی متفاوتی دارند. بر اساس مسیر تبادل حرارت بین محیط خنککننده و محیط کار و ویژگیهای ساختاری آنها، میتوان آنها را به دستههای اصلی مانند کندانسورهای-خنکشده با آب،-خنکشده با هوا، تبخیری-خنکشده و تماس مستقیم{5} طبقهبندی کرد. هر دسته ویژگی های خاص خود را در سناریوهای کاربردی، مکانیسم های انتقال حرارت و عملکرد دارد.
کندانسورهای خنکشده با آب از آب بهعنوان وسیله خنککننده استفاده میکنند و از یک پمپ آب برای هدایت آب برای گردش در خارج یا داخل لولههای انتقال حرارت استفاده میکنند و با سیال گازی با دمای بالا{1} از طریق دیوارههای لوله تبادل گرما میکنند. آنها دارای ضریب انتقال حرارت بالا، ساختار فشرده و ردپای نسبتاً کوچکی هستند که آنها را برای واحدهای تهویه مطبوع مرکزی، واحدهای تبرید صنعتی و فرآیندهای شیمیایی در مقیاس بزرگ- با الزامات سختگیرانه برای کارایی تبادل حرارت مناسب میسازد. بر اساس رابطه جریان بین آب و سیال عامل، می توان آنها را به انواع پوسته-و-لوله، هم-لوله و صفحه تقسیم کرد. کندانسورهای پوسته-و{10}}لوله ای به دلیل مقاومت عالی در فشار{12}}به طور گسترده در تأسیسات{11}}در مقیاس بزرگ استفاده می شوند. کندانسورهای آستین{13}}نوع ساختار ساده ای دارند و به راحتی جداسازی و نگهداری می شوند. کندانسورهای صفحهای{14}}با فشردگی و کارایی بالا مشخص میشوند و اغلب در سیستمهای تبرید در مقیاس کوچک و متوسط{15}}استفاده میشوند. از معایب آنها می توان به نیاز به تامین آب پایدار و نیاز به تاسیسات تصفیه آب برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن و خوردگی اشاره کرد.
کندانسورهای خنکشده با هوا از یک فن استفاده میکنند تا جریان هوا را روی دستههای لوله انتقال حرارت پرهدار وادار کنند و باعث میشوند سیال گازی گرما را دفع و متراکم شود. از آنجایی که آنها نیازی به آب ندارند، در نصب انعطاف پذیر هستند و مخصوصاً برای مناطق کم آب یا مکان هایی با منابع آبی محدود، مانند سردخانه های کوچک تا متوسط-، تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر، و برخی کارخانه های پتروشیمی مناسب هستند. ساختار آنها عمدتاً شامل مجموعه های لوله پره دار، آرایه های فن و پشتیبانی از قاب است. عملکرد انتقال حرارت آنها به طور قابل توجهی تحت تأثیر دمای محیط و سرعت باد است و راندمان در آب و هوای گرم کاهش می یابد. برای بهبود انتقال حرارت از طرف هوا، شکل باله و آرایش لوله به طور مداوم برای کاهش مقاومت باد و بهبود یکنواختی اتلاف گرما بهینه شده است.
کندانسورهای تبخیری اثرات آب و هوا را با هم ترکیب می کنند. آب خنک کننده به بیرون لوله های انتقال حرارت اسپری می شود و با هوا در تماس است. مقداری از آب تبخیر میشود و مقدار زیادی گرمای نهان تبخیر را از بین میبرد و در نتیجه راندمان خنکسازی را به میزان قابل توجهی بهبود میبخشد. این نوع عملکرد انتقال حرارت بالای سیستمهای-آب خنککننده را با مزایای صرفهجویی در آب{5}}سیستمهای خنککننده با هوا ترکیب میکند و معمولاً در سیستمهای تهویه مطبوع بزرگ، خنککننده نیروگاهها و تبرید صنعتی در مناطق خشک استفاده میشود. از نظر ساختاری، به یک سیستم اسپری، لایه بستهبندی، فن، و مخزن جمعآوری آب، همراه با دستگاههای تصفیه آب و آب آرایشی نیاز دارد تا از کاهش کیفیت آب و پوستهپوسته شدن بر تبادل حرارت جلوگیری شود.
کندانسورهای تماس مستقیم به محیط خنک کننده و محیط کار اجازه می دهند که مستقیماً با هم مخلوط شده و تماس بگیرند و از طریق انتقال حرارت و جرم بین فازی سیال گازی متراکم حاصل شود. آنها ساختار نسبتاً ساده و سرعت انتقال حرارت بالایی دارند و معمولاً در کندانسورهای بالای ستون تقطیر یا برخی از فرآیندهای شیمیایی استفاده می شوند. طراحی آنها باید بر روی-جداسازی مایعات و بازیافت سیال عامل تمرکز داشته باشد تا از آلودگی متقابل جلوگیری شود، و دامنه کاربرد آنها به دلیل الزامات زیست محیطی و بازیافت سختگیرانه فزاینده محدود است.
علاوه بر این، کندانسورها را میتوان بر اساس روش تغییر فاز سیال کاری (نوع سطح و نوع اختلاط)، سطح فشار (کم{0}}فشار، فشار متوسط-فشار و فشار بالا-) و صنعت (تبرید، نیرو، مواد شیمیایی و HVAC) طبقهبندی کرد. انواع مختلفی از کندانسورها به طور خاص با انتخاب مواد، پیشرفتهای ساختاری برای انتقال حرارت و مقاومت در برابر خوردگی در ذهن طراحی شدهاند تا نیازهای راندمان انرژی، ایمنی و نگهداری را در شرایط مختلف عملیاتی برآورده کنند.
به طور کلی، طبقهبندی کندانسورها ترکیبی ارگانیک از مکانیسمهای انتقال حرارت و شرایط مهندسی را نشان میدهد که گزینههای متنوعی را برای طراحی سیستم و پایهگذاری فنی برای بهبود بازده حرارتی و قابلیت اطمینان عملیاتی فراهم میکند.
