Co je povrchový kondenzátor?

Povrchový kondenzátor je typ tepelného výměníku, který se často používá ke kondenzaci páry pod vakuem jako součást tepelné elektrárny. Trubkový a skořepinový kondenzátor přeměňuje páru z plynné fáze na kapalinu jako součást termodynamického cyklu, který zahrnuje generátor páry, čerpadlo a turbínu. Pára kondenzuje na vnějším povrchu trubek, kterými prochází chladicí voda. Voda může pocházet ze systému s uzavřenou smyčkou nebo ze systému otevřeného vnějšímu zdroji. Konfigurace povrchového kondenzátoru je určena počtem průchodů, ať už je systém rozdělen, a tvarem skořepiny.

Termodynamický cyklus využívající povrchový kondenzátor zahrnuje generátor, ve kterém je voda ohřívána za účelem vytvoření vysokotlaké páry. Tlak páry pohání turbínu pro výrobu energie. Systém odvádí výpary páry do povrchového kondenzátoru při nízkém tlaku. Kondenzátor převádí páru zpět na kapalinu. Čerpadlo přesune kondenzovanou vodu zpět do vyvíječe páry, aby se cyklus mohl opakovat.

Fyzická forma kondenzátoru je skořepina se svazkem trubek, které jím prochází. Trubkami prochází chladicí voda. K výměně tepla dochází, když chladicí voda absorbuje teplo z páry přes povrch trubek. Ztráta tepla způsobí, že se pára změní na kapalnou vodu, známou jako kondenzát, a spadne na dno kondenzátoru. Chladicí voda může být recyklována v uzavřené smyčce nebo může být odebírána z vnějšího zdroje, jako je jezero nebo řeka, a vypouštěna po průchodu kondenzátorem.

Vakuový tlak je důležitý pro účinnost systému. Obal povrchového kondenzátoru je udržován ve vakuu udržováním teploty v tak nízkém bodě, že tlak par vody je nižší než tlak okolí. Tato snížená hladina pomáhá zvýšit pokles tlaku v turbíně, čímž se zlepšuje výkon. Tlak vakua má tendenci vtahovat do kondenzátoru nekondenzovatelné plyny, jako je vzduch. Tyto plyny musí být odstraněny, aby se zabránilo snížení účinnosti způsobené nekondenzovatelnými plyny obklopujícími trubice a narušujícími výměnu tepla. Odstranění je také nutné, aby se zabránilo korozi způsobené přítomností kyslíku v systému.

Konstrukce jednotky může zajistit, aby chladicí voda procházela trubkami jednou, nebo může mít více svazků trubek, takže voda protéká z konce na konec skořepiny dvakrát nebo vícekrát, nebo prochází. Dělený povrchový kondenzátor bude mít oddělené sekce a svazky trubek tak, že část jednotky může být vypnuta kvůli údržbě, zatímco jiná část je stále funkční. Neoddělená jednotka s jedním obalem a svazkem trubek musí být zcela vypnuta, aby došlo k jakékoli údržbě nebo problémům. Pláště povrchových kondenzátorů mohou mít obdélníkové nebo válcové tvary v závislosti na umístění zařízení a kapacitě systému.