Hvad er en overfladekondensator?
En overfladekondensator er en type varmeveksler, der ofte bruges til at kondensere damp under vakuumtryk som en del af et termisk kraftværk. Rør- og skalkondensatoren omdanner damp fra sin gasfase til væske som en del af en termodynamisk cyklus, der inkluderer en dampgenerator, pumpe og turbine. Dampen kondenseres på den ydre overflade af rør, gennem hvilke kølevand passerer. Vandet kan komme fra et lukket kredsløbssystem eller et system, der er åbent for en udvendig kilde. Konfigurationen af en overfladekondensator angives med antallet af passager, uanset om systemet er opdelt, og formen på skallen.
Den termodynamiske cyklus ved hjælp af en overfladekondensator inkorporerer en generator, hvor vand opvarmes for at skabe højtryksdamp. Damptrykket driver en turbin til at producere strøm. Systemet fører dampudstødningen ind i overfladekondensatoren ved et lavere tryk. Kondensatoren omdanner dampen tilbage til væske. En pumpe flytter det kondenserede vand tilbage til dampgeneratoren, så cyklussen kan gentage.
Kondensatorens fysiske form er en skal med et bundt rør, der passerer gennem det. Kølevand løber gennem rørene. Varmevekslingen finder sted, når kølevandet absorberer varme fra dampen gennem rørens overflade. Varmetabet får dampen til at skifte til flydende vand, kendt som kondensat, og falde til bunden af kondensatoren. Kølevandet kan genanvendes i en lukket sløjfe eller kan trækkes fra en udvendig kilde, såsom en sø eller flod og udledes efter passering gennem kondensatoren.
Vakuumtryk er vigtigt for systemets effektivitet. Skallen på overfladekondensatoren holdes under vakuum ved at holde temperaturen på et punkt lavt nok til, at vandtrykket i vandet er mindre end omgivelsestrykket. Dette sænkede niveau hjælper med at øge trykfaldet over turbinen og forbedrer dermed output. Vakuumtrykket har en tendens til at trække ikke-kondenserbare gasser, såsom luft, ind i kondensatoren. Disse gasser skal fjernes for at forhindre en reduktion i effektivitet forårsaget af de ikke-kondenserbare gasser, der omgiver rørene og forstyrrer varmeudvekslingen. Fjernelse er også nødvendig for at forhindre korrosion fra tilstedeværelsen af ilt i systemet.
Udformningen af enheden kan tilvejebringe, at kølevandet passerer gennem rørene en gang, eller det kan have flere rørbundter, så vandet strømmer fra ende til ende af skallen to eller flere gange eller passerer. En delt overfladekondensator vil have separate sektioner og rørbundter, så en del af enheden kan lukkes ned til vedligeholdelse, mens en anden del stadig fungerer. En udelt enhed med en enkelt skal og rørbundt skal lukkes helt af ved service og problemer. Overfladekondensatorskaller kan have rektangulære eller cylindriske former afhængigt af udstyrets placering og systemets kapacitet.