¿Qué es un condensador de superficie?
Un condensador de superficie es un tipo de intercambiador de calor que se usa a menudo para condensar vapor a presión de vacío como parte de una central térmica. El condensador de tubo y carcasa convierte el vapor de su fase gaseosa en líquido como parte de un ciclo termodinámico que incluye un generador de vapor, una bomba y una turbina. El vapor se condensa en la superficie exterior de los tubos a través de los cuales pasan el agua de enfriamiento. El agua puede provenir de un sistema de circuito cerrado o un sistema abierto a una fuente exterior. La configuración de un condensador de superficie se designa por el número de pasadas, si el sistema está dividido y la forma de la carcasa.
El ciclo termodinámico que usa un condensador de superficie incorpora un generador donde el agua se calienta para crear vapor a alta presión. La presión del vapor impulsa una turbina para producir energía. El sistema pasa el escape de vapor al condensador de superficie a una presión más baja. El condensador convierte el vapor nuevamente en líquido. Una bomba mueve el agua condensada de regreso al generador de vapor para que el ciclo pueda repetirse.
La forma física del condensador es una carcasa con un haz de tubos que lo atraviesan. El agua de enfriamiento corre por los tubos. El intercambio de calor tiene lugar cuando el agua de enfriamiento absorbe calor del vapor a través de la superficie de los tubos. La pérdida de calor hace que el vapor se convierta en agua líquida, conocida como condensado, y caiga al fondo del condensador. El agua de enfriamiento puede reciclarse en un circuito cerrado o puede extraerse de una fuente externa como un lago o río y descargarse después de pasar por el condensador.
La presión de vacío es importante para la eficiencia del sistema. La cubierta del condensador de superficie se mantiene al vacío manteniendo la temperatura en un punto lo suficientemente bajo como para que la presión de vapor del agua sea menor que la presión ambiente. Este nivel reducido ayuda a aumentar la caída de presión a través de la turbina, mejorando así la salida. La presión de vacío tiende a atraer gases no condensables, como el aire, al condensador. Estos gases deben eliminarse para evitar una reducción en la eficiencia causada por los gases no condensables que rodean los tubos e interfieren con el intercambio de calor. La eliminación también es necesaria para evitar la corrosión por la presencia de oxígeno en el sistema.
El diseño de la unidad puede permitir que el agua de enfriamiento pase a través de los tubos una vez o puede tener múltiples haces de tubos para que el agua fluya de extremo a extremo de la carcasa dos o más veces, o pase. Un condensador de superficie dividida tendrá secciones separadas y haces de tubos, de modo que parte de la unidad se pueda apagar por mantenimiento mientras otra parte todavía está funcionando. Una unidad indivisa con un solo paquete de carcasa y tubo debe cerrarse por completo para cualquier servicio o problema. Las cubiertas de condensador de superficie pueden tener formas rectangulares o cilíndricas dependiendo de la ubicación del equipo y la capacidad del sistema.