Che cos'è un'unità di condensazione?
Un'unità di condensazione è un dispositivo utilizzato per condensare una sostanza gassosa nella sua forma liquida attraverso il raffreddamento. Un condensatore è tecnicamente un tipo di scambiatore di calore e le sue dimensioni variano da un dispositivo estremamente piccolo fino a unità di grandi dimensioni di dimensioni industriali. Anche le unità di condensazione sono incredibilmente varie nell'applicazione, con usi come il raffreddamento in frigoriferi, condizionatori d'aria, reazioni chimiche e in particolare centrali elettriche a turbina a vapore. L'acqua viene generalmente utilizzata come refrigerante nel processo di condensazione, ma anche altre forme di refrigeranti sono state impiegate con successo.
Un condensatore di superficie è un tipo di unità di condensazione che si trova spesso nelle centrali elettriche a vapore. Un tipico ciclo a vapore consiste nel preriscaldamento dell'acqua e nel suo punto di ebollizione, quando viene vaporizzato o surriscaldato in vapore ad alta pressione. Questo vapore viene erogato a una serie di turbine, dove dopo aver attraversato più cicli, viene nuovamente condensato in acqua. Il processo di condensazione è una parte estremamente importante del ciclo del vapore, poiché consente a un impianto di vapore di riciclare il vapore che altrimenti sarebbe stato sprecato. Per questo motivo, i condensatori aiutano ad aumentare l'efficienza negli impianti a vapore riducendo la richiesta di acqua.
In genere, i condensatori di superficie sono costituiti da una struttura a fascio tubiero. È qui che l'acqua fredda scorre attraverso una serie di tubi all'interno di un guscio metallico riempito di vapore esausto. L'acqua fredda porta i tubi a una temperatura relativamente bassa, che quindi raffredda il vapore all'interno del guscio. Dopo che il vapore si è condensato, l'acqua viene raccolta sotto l'unità in un pozzo caldo. Nelle applicazioni a vapore più piccole, l'unità di condensazione può assumere una forma simile a quella di un radiatore per auto.
Un altro tipo comune di unità di condensazione è un'unità di condensazione del condizionatore d'aria. Questa è solo una parte di tre componenti essenziali in un'unità di condizionamento dell'aria. Innanzitutto, un'unità di condensazione condensa il vapore di refrigerante in una forma liquida. In secondo luogo, proprio come una pompa, un compressore crea un flusso costante di liquido refrigerante, dove si sposta verso il terzo stadio. Questo terzo stadio è costituito da una ventola o un soffiatore, che fa esplodere l'aria fredda creata dall'effetto di raffreddamento del liquido refrigerante che scorre.
Le unità di condensazione sono anche comunemente utilizzate in applicazioni chimiche. Un'unità di condensazione di laboratorio, tuttavia, è molto diversa da quella che si vedrebbe in una centrale elettrica a vapore o in un condizionatore d'aria. A differenza dei comuni scambiatori di calore, i condensatori da laboratorio e chimici sono costituiti da un grande tubo di vetro attraverso il quale scorre l'acqua. Nel mezzo di questo tubo più grande c'è un altro tubo più piccolo, nel quale entra un vapore caldo. All'ingresso, l'effetto di raffreddamento dell'acqua che lo circonda porta il vapore a una temperatura alla quale può condensarsi.
Un uso comune per i condensatori da laboratorio è la distillazione dell'acqua. L'acqua contiene molte impurità indesiderate nei processi di riscaldamento e chimici. Se riscaldato al punto in cui viene evaporata l'acqua, piccoli depositi impuri possono essere lasciati indietro. Nelle centrali a vapore, questo è molto indesiderabile, poiché questi depositi possono causare corrosione. Nelle applicazioni chimiche, la presenza di impurità può anche provocare una reazione chimica indesiderata.
Un altro tipo di unità di condensazione è noto come condensatore a contatto diretto. In questo tipo, il gas e il liquido di raffreddamento entrano in contatto diretto. Se utilizzati, il liquido e il gas combinati sono sostanze identiche in diverse forme, come la combinazione di acqua e vapore.