Vad är en ytkondensor?
En ytkondensor är en typ av värmeväxlare som ofta används för att kondensera ånga under vakuumtryck som en del av ett termiskt kraftverk. Röret och skalkondensorn omvandlar ånga från sin gasfas till vätska som en del av en termodynamisk cykel som inkluderar en ånggenerator, pump och turbin. Ångan kondenseras på den yttre ytan av rör genom vilka passerar kylvatten. Vattnet kan komma från ett slutet system eller ett system öppet för en yttre källa. Konfigurationen av en ytkondensor anges av antalet passeringar, oavsett om systemet är uppdelat, och formen på skalet.
Den termodynamiska cykeln med en ytkondensor innehåller en generator där vatten värms upp för att skapa högtrycksånga. Ångtrycket driver en turbin för att producera kraft. Systemet passerar ångavgas i ytkondensorn vid ett lägre tryck. Kondensatorn omvandlar ångan till vätska. En pump flyttar det kondenserade vattnet tillbaka till ånggeneratorn så att cykeln kan upprepa.
Kondensatorns fysiska form är ett skal med en bunt rör som passerar genom den. Kylvatten rinner genom rören. Värmeväxlingen sker när kylvattnet absorberar värme från ångan genom rörens yta. Förlusten av värme får ångan att ändras till flytande vatten, känd som kondensat, och faller till kondensorns botten. Kylvattnet kan återvinnas i en sluten slinga eller kan dras från en yttre källa såsom en sjö eller en flod och tappas ut efter passering genom kondensorn.
Vakuumtryck är viktigt för systemets effektivitet. Ytkondensorns skal hålls under vakuum genom att hålla temperaturen vid en tillräckligt låg punkt för att ångtrycket för vatten är mindre än omgivningstrycket. Denna sänkta nivå hjälper till att öka tryckfallet över turbinen, vilket förbättrar effekten. Vakuumtrycket tenderar att dra icke-kondenserbara gaser, såsom luft, in i kondensorn. Dessa gaser måste avlägsnas för att förhindra en minskning av effektiviteten orsakad av de icke-kondenserbara gaserna som omger rören och stör värmeväxlingen. Avlägsnande är också nödvändigt för att förhindra korrosion från närvaron av syre i systemet.
Enhetens utformning kan möjliggöra att kylvattnet passerar genom rören en gång eller så kan det ha flera rörbuntar så att vattnet strömmar från skalet till änden två eller flera gånger, eller passerar. En delad ytkondensor kommer att ha separata sektioner och rörbuntar så att en del av enheten kan stängas av för underhåll medan en annan del fortfarande fungerar. En odelad enhet med ett enda skal och rörbunt måste stängas av helt för service eller problem. Ytskondenserskal kan ha rektangulära eller cylindriska former beroende på utrustningens placering och systemets kapacitet.