Co to jest agregat skraplający?
Jednostka skraplająca jest urządzeniem służącym do skraplania substancji gazowej z powrotem do postaci płynnej poprzez chłodzenie. Zespół skraplacza jest technicznie rodzajem wymiennika ciepła, a jego wielkość waha się od bardzo małego urządzenia aż po duże urządzenia o wielkości przemysłowej. Jednostki skraplające są również niezwykle zróżnicowane pod względem zastosowania, z zastosowaniami takimi jak chłodzenie w lodówkach, klimatyzatory, reakcje chemiczne, a zwłaszcza elektrownie z turbinami parowymi. Woda jest zwykle stosowana jako czynnik chłodzący w procesie kondensacji, ale z powodzeniem zastosowano również inne formy czynników chłodzących.
Skraplacz powierzchniowy to rodzaj agregatu skraplającego często spotykany w elektrowniach parowych. Typowy cykl parowy polega na podgrzaniu wody i doprowadzeniu jej do temperatury wrzenia, po której jest ona odparowywana lub przegrzewana do pary wysokociśnieniowej. Para ta jest dostarczana do szeregu turbin, gdzie po przejściu wielu cykli jest skraplana z powrotem do wody. Proces kondensacji jest niezwykle ważną częścią cyklu parowego, ponieważ pozwala zakładowi pary na recykling pary, która w przeciwnym razie zostałaby zmarnowana. Z tego powodu skraplacze pomagają zwiększyć wydajność elektrowni parowych poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na wodę.
Zwykle skraplacze powierzchniowe składają się z konstrukcji płaszczowo-rurowej. To tutaj zimna woda przepływa przez szereg rur w metalowej skorupie wypełnionej zużytą parą. Chłodna woda doprowadza rury do stosunkowo niskiej temperatury, która następnie chłodzi parę w skorupie. Po skropleniu pary woda zbiera się pod urządzeniem w gorącej studni. W mniejszych zastosowaniach pary jednostka skraplacza może przyjąć postać podobną do chłodnicy samochodowej.
Innym popularnym typem agregatu jest agregat klimatyzacyjny. To tylko jedna część trzech podstawowych elementów klimatyzatora. Po pierwsze, jednostka skraplająca skrapla pary czynnika chłodniczego do postaci płynnej. Po drugie, podobnie jak pompa, kompresor wytwarza stały przepływ czynnika chłodniczego, gdzie przechodzi do trzeciego stopnia. Ten trzeci etap składa się z wentylatora lub dmuchawy, która wydmuchuje zimne powietrze powstałe z efektu chłodzenia przepływającego czynnika chłodniczego.
Agregaty skraplające są również powszechnie stosowane w zastosowaniach chemicznych. Laboratoryjna jednostka skraplająca różni się jednak znacznie od tego, co można zobaczyć w elektrowni parowej lub klimatyzatorze. W przeciwieństwie do zwykłych wymienników ciepła kondensatory laboratoryjne i chemiczne składają się z dużej szklanej rurki, przez którą przepływa woda. Pośrodku tej większej rurki znajduje się kolejna mniejsza rurka, do której wchodzi gorąca para. Po wejściu efekt chłodzenia otaczającej go wody sprowadza parę do temperatury, w której może się skraplać.
Powszechnym zastosowaniem kondensatorów laboratoryjnych jest destylacja wody. Woda zawiera wiele zanieczyszczeń, które są niepożądane w procesach grzewczych i chemicznych. Po podgrzaniu do punktu, w którym woda odparowuje, można pozostawić małe, nieczyste osady. W elektrowniach parowych jest to bardzo niepożądane, ponieważ osady te mogą powodować korozję. W zastosowaniach chemicznych obecność zanieczyszczeń może również powodować niepożądaną reakcję chemiczną.
Inny typ jednostki skraplającej jest znany jako skraplacz z bezpośrednim kontaktem. W tym typie gaz i ciecz chłodząca mają bezpośredni kontakt. Gdy jest stosowany, łączony płyn i gaz są identycznymi substancjami w różnych postaciach, takimi jak połączenie wody i pary.