Was ist ein Dampfkondensator?
Ein Dampfkondensator ist eine Maschine, die Dampf in Wasser verwandelt. Viele dampfbasierte Systeme verwenden einen Wasserkreislauf, um ihre Effizienz zu maximieren. Wasser wird zu Dampf erhitzt, der Dampf ist die Motivation für einen Prozess, ein Dampfkondensator macht ihn wieder zu Wasser und der Kreislauf beginnt von vorne. Dampfkondensatoren gibt es in zwei Varianten: Kontaktkondensatoren und Oberflächenkondensatoren. Jedes dieser Systeme verwendet eine kühlere Flüssigkeit, im Allgemeinen flüssiges Wasser, um den Dampf wieder in Wasser abzukühlen.
Viele Stromerzeugungssysteme nutzen Dampf, um Energie zu erzeugen. Öl-, Kohle- und sogar Atomkraftwerke nutzen die von ihnen erzeugte Energie, um Wasser zu Dampf zu erhitzen. Dieser Dampf dreht eine Turbine, die Strom erzeugt. Damit ein Stromerzeugungssystem mit höchstem Wirkungsgrad funktioniert, muss das Wasser zu Dampf und dann mit möglichst geringer Temperaturänderung wieder zu Wasser zurückgeführt werden. Dies erreichen Sie am besten, indem Sie das Wasser immer wieder verwenden.
Eine wichtige Sache bei Wasser ist die Auswirkung des Drucks auf das Wasser. Wenn der Druck auf das Wasser steigt, bleibt es länger flüssig. Bei sehr hohem Druck liegt flüssiges Wasser weit über seinem normalen Siedepunkt, dem Punkt, an dem es sich in Dampf verwandelt. Bei sehr niedrigem Druck verwandelt sich das Wasser bei einer viel niedrigeren Temperatur in Dampf. Diese Eigenschaft wird häufig als Hilfsmittel zum Hin- und Herbewegen von Wasser zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas verwendet.
Ein Kontaktdampfkondensator verwendet fast immer Wasserdampf und flüssiges Wasser als Gas und Flüssigkeit. Der Dampf oder das Wasser können eine sekundäre Substanz enthalten, die jedoch ein viel kleineres Volumen aufweist als das Wasser. Dieses System verwendet einen großen Tank, der möglicherweise unter einem höheren als dem normalen Druck steht, um Dampf abzufangen und zu halten. Flüssiges Wasser wird in den Tank gesprüht, wodurch der Dampf schnell abgekühlt und wieder in Wasser umgewandelt wird. Das vereinigte Wasser wird dann in das System zurückgepumpt.
Ein Oberflächen-Dampfkondensator verwendet Wasserdampf, jedoch möglicherweise kein Wasser als Kühlmittel. In diesem System bewegt sich Dampf in eine Sammelkammer, die mit Kühlmittel gefüllte Rohre enthält. Der Dampf kondensiert an diesen Rohren und tropft auf den Tankboden. Das flüssige Wasser am Boden des Tanks wird in das System zurückgepumpt. Zu keiner Zeit während des Prozesses kommen das Wasser und das Kühlmittel miteinander in Kontakt.
Oberflächenkondensatoren haben einen Hauptvorteil gegenüber Kontaktkondensatoren: Sie benötigen kein zusätzliches Kühlwasser. Ein Oberflächendampfkondensator kann fast jede Flüssigkeit oder jedes Gas verwenden, das kühler als der Dampf ist, um das Wasser zu Flüssigkeit zu kondensieren. Dies ist in trockenen Gebieten nützlich, da der Wasserbedarf viel geringer ist. Außerdem können die Kühlmittelrohre und die Kondensationskammer unter unterschiedlichen Drücken stehen, was die Temperaturdifferenz verschärft.