Vad är en ångavskiljare?
En ångavskiljare används för att ta bort vattenånga från ångan. Medan termen kan hänvisa till en specialiserad uppsättning utrustning som arbetar i samarbete, kan en ångavskiljaren vara allt som eliminerar överskott av vattenånga från ånga för att öka den termiska effektiviteten hos en ångbaserad motor. Slutprodukten av en ångfuktighetsseparator benämns "torr" ånga, även om den fortfarande innehåller vatten i gasformigt tillstånd. Ångavskiljare används i allt från klassiska ånglokmotorer till moderna turbinsystem som drivs av kärnklyvning.
Regelbunden eller "våt" ånga som inte har passerat genom en ångavskiljare innehåller hängande droppar vatten som fortfarande är i flytande tillstånd. Dessa skapas när vatten är tillräckligt upphetsat av kokningsprocessens hetta för att bryta sig loss från den större vätskemassan, men energi som ges till molekylerna är inte tillräckligt stor för att bryta dropparnas ytspänning. Inte bara är dessa droppar fortfarande flytande, utan de har också kärnor runt vilka gasformig ånga lättare kan svalna och kondensera.
I det mer grundläggande exemplet på den ångdrivna loken placeras en ångkupol ovanför pannan för att fungera som en ångavskiljare. Ånga på väg från pannan till kolvarna som driver motorn måste passera upp i ångkupolen och tillbaka ner igen. Denna design skapar en passiv ångavskiljare. Vattenånga som fångas av ångavskiljaren skulle annars gå vidare till kolvcylindrarna och kondenseras där. Om det tillåts kondensera i tillräckligt stor mängd skapade vattnet en icke-komprimerbar massa inuti kolvcylindern, vilket skapade ett tillstånd som kallas hydrauliskt lås, vilket får hela motorn att svika.
Medan vissa moderna ångmotorer fortfarande använder en ångkuppel, kan denna form av ångavskiljare förstärkas av andra fuktavskiljare, och ångan kan passera genom flera separatorer innan de når turbinerna. Vissa passiva ångavskiljare kan inkludera smala rör, ventiler eller skovlar som avskräcker passagen av vätskedroppar och returnerar allt skördat vatten till pannan. Dessa kan bildas på ett sådant sätt att de ångar som passerar genom dem virvlar, vilket ökar anordningens effektivitet.
Farorna skiljer sig åt i en turbindriven motor, behovet av och funktionen för en ångavskiljare är i stort sett densamma. Vattendroppar i högtrycksångan som går över turbiner i moderna kraftproduktionsanläggningar kan skada turbinbladen och andra delar. Dessutom kan kondens på blad och delar av turbinen leda till erosion över tid. Även om den här typen av skador kanske inte är lika katastrofalt som hydrauliskt lås, kommer det fortfarande att minska livslängden för en turbin kraftigt.