表面コンデンサーとは？

表面凝縮器は、火力発電所の一部として真空圧力下で蒸気を凝縮するためによく使用される熱交換器の一種です。 チューブおよびシェルコンデンサーは、蒸気発生器、ポンプ、およびタービンを含む熱力学サイクルの一部として、蒸気を気相から液体に変換します。 蒸気は、冷却水が通るチューブの外面で凝縮されます。 水は、閉ループシステムまたは外部ソースに開いているシステムから来ることができます。 表面凝縮器の構成は、パスの数、システムが分割されているかどうか、およびシェルの形状によって指定されます。

表面凝縮器を使用した熱力学サイクルには、水を加熱して高圧蒸気を生成するジェネレーターが組み込まれています。 蒸気圧はタービンを駆動して電力を生成します。 システムは、蒸気排気をより低い圧力で表面凝縮器に送ります。 復水器は蒸気を液体に戻します。 ポンプが凝縮水を蒸気発生器に戻し、サイクルを繰り返すことができます。

コンデンサーの物理的形状は、チューブの束が通過するシェルです。 冷却水がチューブを流れます。 冷却水がチューブの表面から蒸気から熱を吸収すると、熱交換が行われます。 熱が失われると、蒸気は凝縮水と呼ばれる液体の水に変わり、凝縮器の底に落ちます。 冷却水は、閉ループで再利用されるか、湖や川などの外部源から引き出され、コンデンサーを通過した後に排出されます。

真空圧は、システムの効率にとって重要です。 表面凝縮器のシェルは、水の蒸気圧が周囲圧力より低くなるように温度を十分に低く保つことにより、真空下に維持されます。 この低下したレベルは、タービン全体の圧力低下を増加させ、出力を改善するのに役立ちます。 真空圧は、空気などの非凝縮性ガスを凝縮器に引き込む傾向があります。 これらのガスは、チューブを取り囲み、熱交換を妨げる非凝縮性ガスによって引き起こされる効率の低下を防ぐために除去する必要があります。 システム内の酸素の存在による腐食を防ぐためにも、除去が必要です。

ユニットの設計により、冷却水がチューブを1回通過するか、水がシェルの端から端まで2回以上流れるように複数のチューブバンドルを備えている場合があります。 分割サーフェスコンデンサーには、別の部分がまだ機能している間にメンテナンスのためにユニットの一部をシャットダウンできるように、個別のセクションとチューブバンドルがあります。 単一のシェルとチューブの束を備えた分割されていないユニットは、サービスまたは問題のために完全にシャットダウンする必要があります。 表面凝縮器シェルは、機器の場所とシステムの容量に応じて、長方形または円筒形の形状をとることがあります。