Che cos'è un condensatore di vapore?
Un condensatore di vapore è un macchinario che trasforma il vapore in acqua. Molti sistemi a vapore utilizzano un circuito d'acqua per massimizzare la loro efficienza. L'acqua viene riscaldata in vapore, il vapore fornisce la motivazione per un processo, un condensatore di vapore lo trasforma in acqua e il ciclo ricomincia. I condensatori di vapore sono disponibili in due varietà: condensatori a contatto e condensatori di superficie. Ognuno di questi sistemi utilizza un liquido più freddo, generalmente acqua liquida, per raffreddare il vapore in acqua.
Molti sistemi di generazione di energia utilizzano il vapore per creare energia. Petrolio, carbone e persino centrali nucleari usano l'energia che generano per riscaldare l'acqua in vapore. Quel vapore trasforma una turbina, che genera energia. Affinché qualsiasi sistema di generazione di energia funzioni alla massima efficienza, l'acqua deve diventare vapore e quindi tornare all'acqua con il minor cambiamento di temperatura possibile. Il modo migliore per raggiungere questo obiettivo è riutilizzare l'acqua più e più volte.
Una cosa importante sull'acqua sono gli effetti che la pressione ha su di essa. All'aumentare della pressione sull'acqua, rimane liquido più a lungo. Ad altissima pressione, l'acqua liquida esiste ben oltre il suo normale punto di ebollizione, il punto in cui si trasforma in vapore. A una pressione molto bassa, l'acqua si trasforma in vapore a una temperatura molto più bassa. Questa proprietà viene spesso utilizzata come assistente per spostare l'acqua avanti e indietro tra un liquido e un gas.
Un condensatore di vapore a contatto utilizza quasi sempre vapore acqueo e acqua liquida come gas e liquido. Il vapore o l'acqua possono avere una sostanza secondaria al suo interno, ma ha un volume molto più piccolo dell'acqua. Questo sistema utilizza un grande serbatoio, che può essere sotto una pressione maggiore del normale, per intrappolare e trattenere il vapore. L'acqua liquida viene spruzzata nel serbatoio, che raffredda rapidamente il vapore e lo trasforma in acqua. L'acqua combinata viene quindi pompata nuovamente nel sistema.
Un condensatore di vapore di superficie utilizza vapore acqueo, ma non può utilizzare acqua come refrigerante. In questo sistema, il vapore si sposta in una camera di raccolta contenente tubi riempiti di refrigerante. Il vapore si condensa su questi tubi e gocciola sul fondo del serbatoio. L'acqua liquida sul fondo del serbatoio viene pompata nuovamente nel sistema. Durante il processo l'acqua e il refrigerante non entreranno mai in contatto tra loro.
I condensatori di superficie hanno un vantaggio principale rispetto ai condensatori a contatto: non richiedono acqua di raffreddamento aggiuntiva. Un condensatore di vapore di superficie può utilizzare quasi qualsiasi liquido o gas più freddo del vapore per condensare l'acqua in liquido. Ciò è utile nelle aree aride, poiché i fabbisogni idrici sono molto più bassi. Inoltre, i tubi del refrigerante e la camera di condensazione possono essere sottoposti a pressioni diverse, aggravando la differenza di temperatura.