Kondanser ve kirlenme katsayısı

3-2 Kondanser

Soğutma sisteminde soğutucu akışkanın evaporatörden aldığı ısı ile kompresördeki sıkıştırma işleminden ilave olan ısının sistemden alınması işlemi kondanserde yapılır. Böylece soğutucu akışkanın sıvı hale gelerek basınçlandırılabilir ve tekrar genişletilerek evaporatörden ısı alınacak konuma gelir.

Buhar ve gazların bu yüzeyde yoğuşması, yüzeyin vasıflarına bağlı olarak damla veya film teşekkülü ile yoğuşma durumunda çok daha yüksek ısı geçirgenlik katsayılarına ulaşılabilmekte ve bu tercih edilmesi gerekse de uygulamada soğutucu akışkan özelliklerine ve kondanser imalatının ekonomik faktörlerle sınırlandırılmasından dolayı damla teşekküllü yoğuşma az kullanılmaktadır. Bunun yerine film tarzı yoğuşma kullanılır. Kondanserde ısı alışverişi 3 safhada gerçekleşir;

Kızgınlığın alınması

Soğutucu akışkanın soğutulması

Aşırı soğutma

Kondanser dizaynına bağlı olarak aşırı soğutma alanı kondanser alanının % 0-10’ unu kullanacaktır. Kızgınlığın alınması için ise kondanser alanının % 5’ ini bu işleme tahsis etmek gerekir. Bu 3 ısı transferi şekline bağlı olarak kondanserdeki ısı geçirme katsayıları ile sıcaklık aralıkları da farklı olacaktır. Ancak kızgınlığın alınması esnasında ortalama sıcaklık aralığının fazlalığına karşın daha düşük ısı transfer katsayısı mevcut olacak, fakat aşırı soğutma sırasında bunun aksine sıcaklık aralığı daha az ve ısı geçirme katsayısı daha fazla olacaktır. Yoğuşma sırasında ise her iki değer de alt+üst seviyelerin arasında bulunacaktır.

Yapılan deneylerde ısı transfer katsayısının artmasına karşın sıcaklık farkının azalması (veya tersi) yaklaşık olarak aynı çarpım sonucunu vemektedir. Bu değerlerin ortalamasını kullanmak mümkün olmaktadır. Kondanserlerin hesabında tek bir ısı transfer katsayısı ile tek bir ortalama sıcaklık aralığı değerleri uygulanabilmektedir. Kondanserlerin yaptığı işlere göre çeşitleri ;

Su soğutmalı kondanserler

Hava soğutmalı kondanserler

Evaporatif (su-hava soğutmalı) kondanserler olarak 3 grupta incelenebilir

Bakır borulu kondanserlerde ( halojen soğutucu akışkanlar) genellikle cidar kalınlığı azdır. Bakırın ısıl geçirgenliği de yüksek olduğu için kondanserin tüm ısı katsayısına kondiksüyon etkisi azdır ve bu katsayı daha ziyade dış ve iç film katsayılarının değerine bağlı olur. Halbuki cidar kalınlığı fazla ısıl geçirgenliği az olan demir borular kullanıldğında ( örneğin amonyak kondanserlerinde ) borudaki kondüktif ısı geçişi de tüm ısı geçirme katsayısına oldukça etkili olur. Bunun ile birlikte Su soğutmalı kondanserlerin kullanıldığı hatlar için Kirlenme katsayısını göz önünde bulundurmadan olmaz.

3-2-A Kirlenme Katsayısı

Kullanılan suyun zamanla su tarafındaki ısı geçiş yüzeylerinde meydana getireceği kalıntıların ısı geçişini azaltıcı etkisni dikkate almak maksadını taşır. Kirlenme katsayısını etkileyen faktörler şunlardır;

Kullanılan suyun, içindeki yabancı maddeler tarafından evsafı,

Yoğuşma sıcaklığı,

Kondanserdeki boruların temiz tutulması için uygulanan koruyucu bakımın derecesi, bilhassa 50 °C’ nin üzerindeki yoğuşum sıcaklıkları için kirlenme katsayısı,uygulamanın gerektirdiğinden biraz daha yüksek alınmalıdır. 38 °C yoğuşum sıcaklığının altındaki değerlerde ise değerler normalin biraz altında alınabilir. Su geçiş hızının düşük olması da kirlenmeyi hızlandırır. 1 m/s’ den düşük hızlara meydan verilmemelidir.

Yüzey kalıntıları periyodik olarak temizlenmediğinde kirlenme olayı gittikçe hızlanacaktır. Isı geçirme katsayısı git gide azalacak, kondanser gerekli kapasiteyi daha yüksek yoğuşma sıcaklıklarında sağlayacaktır. Bu da sistemin daha da kirlenmesine neden olacaktır. Yüzey kalıntılarının içeriği olarak toz, borulama ıslak yüzeylerindeki kaplama ve yüzeylerden kopan partiküller kaplama yüzeyi aşındıktan sonra da oluşacak demir oksit (paslanma) partikülleri sitemin zayıflaması sistem filtrelerinin tıkanmasına ve gerekli kapasiteye ulaşılmasında direnç oluşmasına neden olacaktır.