Co to jest skraplacz powierzchniowy?
Skraplacz powierzchniowy jest rodzajem wymiennika ciepła często stosowanego do kondensacji pary pod ciśnieniem próżniowym jako część elektrowni cieplnej. Rurowy i płaszczowy kondensator przekształca parę z fazy gazowej w ciecz jako część cyklu termodynamicznego, który obejmuje generator pary, pompę i turbinę. Para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur, przez które przepływa woda chłodząca. Woda może pochodzić z systemu zamkniętej pętli lub systemu otwartego na zewnętrzne źródło. Konfiguracja skraplacza powierzchniowego jest określona przez liczbę przejść, to, czy system jest podzielony, i kształt skorupy.
Cykl termodynamiczny wykorzystujący skraplacz powierzchniowy obejmuje generator, w którym woda jest podgrzewana w celu wytworzenia pary o wysokim ciśnieniu. Ciśnienie pary napędza turbinę wytwarzającą energię. System przepuszcza wylot pary do skraplacza powierzchniowego pod niższym ciśnieniem. Skraplacz przekształca parę z powrotem w ciecz. Pompa przenosi skroploną wodę z powrotem do generatora pary, aby cykl mógł się powtórzyć.
Fizyczną formą skraplacza jest skorupa z przechodzącym przez nią wiązką rurek. Woda chłodząca przepływa przez rury. Wymiana ciepła ma miejsce, gdy woda chłodząca pochłania ciepło z pary przez powierzchnię rur. Utrata ciepła powoduje, że para zamienia się w ciekłą wodę, znaną jako kondensat, i opada na dno skraplacza. Woda chłodząca może być zawracana do obiegu w zamkniętej pętli lub może być pobierana ze źródła zewnętrznego, takiego jak jezioro lub rzeka, i odprowadzana po przejściu przez skraplacz.
Ciśnienie próżni jest ważne dla wydajności systemu. Skorupa powierzchniowego skraplacza jest utrzymywana pod próżnią przez utrzymywanie temperatury w punkcie wystarczająco niskim, aby prężność pary wody była mniejsza niż ciśnienie otoczenia. Ten obniżony poziom pomaga zwiększyć spadek ciśnienia w turbinie, poprawiając w ten sposób moc wyjściową. Ciśnienie próżniowe ma tendencję do wciągania niekraplających się gazów, takich jak powietrze, do skraplacza. Gazy te należy usunąć, aby zapobiec zmniejszeniu wydajności spowodowanemu przez nieskraplające się gazy otaczające rury i zakłócające wymianę ciepła. Usunięcie jest również konieczne, aby zapobiec korozji spowodowanej obecnością tlenu w układzie.
Konstrukcja jednostki może przewidywać, że woda chłodząca przepływa przez rury jeden raz lub może mieć wiele wiązek rur, tak że woda przepływa od końca do końca powłoki dwa lub więcej razy lub przepływa. Kondensator z podzieloną powierzchnią będzie miał oddzielne sekcje i wiązki rur, dzięki czemu część urządzenia może zostać wyłączona w celu konserwacji, podczas gdy inna część nadal działa. Niepodzielona jednostka z pojedynczym płaszczem i wiązką rur musi zostać całkowicie wyłączona na wypadek serwisowania lub problemów. Powierzchniowe osłony skraplacza mogą mieć kształty prostokątne lub cylindryczne, w zależności od umiejscowienia urządzenia i wydajności systemu.