Cos'è un condensatore di superficie?
Un condensatore di superficie è un tipo di scambiatore di calore spesso usato per condensare il vapore sotto pressione del vuoto come parte di una centrale termica. Il condensatore del tubo e del guscio converte il vapore dalla sua fase gassosa in liquido come parte di un ciclo termodinamico che include un generatore di vapore, una pompa e una turbina. Il vapore è condensato sulla superficie esterna dei tubi attraverso i quali passa l'acqua di raffreddamento. L'acqua può provenire da un sistema a circuito chiuso o da un sistema aperto a una sorgente esterna. La configurazione di un condensatore di superficie è designata dal numero di passaggi, indipendentemente dal fatto che il sistema è diviso e dalla forma del guscio.
Il ciclo termodinamico utilizzando un condensatore di superficie incorpora un generatore in cui l'acqua viene riscaldata per creare vapore ad alta pressione. La pressione del vapore guida una turbina per produrre energia. Il sistema passa lo scarico a vapore nel condensatore di superficie a una pressione inferiore. Il condensatore converte il vapore in liquido. Una pompa sposta l'acqua condensata al generatore di vapore in modo che il ciclopuò ripetere.
La forma fisica del condensatore è un guscio con un fascio di tubi che lo attraversano. L'acqua di raffreddamento scorre attraverso i tubi. Lo scambio di calore avviene quando l'acqua di raffreddamento assorbe il calore dal vapore attraverso la superficie dei tubi. La perdita di calore fa sì che il vapore si trasformi in acqua liquida, noto come condensa e cade sul fondo del condensatore. L'acqua di raffreddamento può essere riciclata in un circuito chiuso o può essere tratto da una fonte esterna come un lago o fiume e dimessa dopo aver attraversato il condensatore.
La pressione del vuoto è importante per l'efficienza del sistema. Il guscio del condensatore di superficie viene mantenuto sotto vuoto mantenendo la temperatura in un punto abbastanza basso da far sì che la pressione di vapore dell'acqua sia inferiore alla pressione ambiente. Questo livello ridotto aiuta ad aumentare la caduta di pressione attraverso la turbina, migliorando così la produzione. Il vuoto PREssure tende a disegnare gas non condensabili, come l'aria, nel condensatore. Questi gas devono essere rimossi per prevenire una riduzione dell'efficienza causata dai gas non condensabili che circondano i tubi e interferiscono con lo scambio di calore. La rimozione è inoltre necessaria per prevenire la corrosione dalla presenza di ossigeno nel sistema.
Il design dell'unità può prevedere che l'acqua di raffreddamento passi attraverso i tubi una volta o può avere più bundle del tubo in modo che l'acqua scorre da estremità all'estremità del guscio due o più volte o passa. Un condensatore di superficie diviso avrà sezioni separate e fasci di tubo in modo tale che parte dell'unità possa essere chiusa per la manutenzione mentre un'altra parte è ancora funzionante. Un'unità indivisa con un singolo fascio di shell e tubo deve essere chiusa completamente per qualsiasi manutenzione o problemi. I gusci del condensatore di superficie possono avere forme rettangolari o cilindriche a seconda della posizione dell'attrezzatura e della capacità del sistema.