Конденсатор - теплообменник для охлаждения пара
Конденсатор - это теплообменник для охлаждения пара и его преобразования (конденсации) в жидкость (конденсат).
По типу работы она делится на поверхностную ( охлаждающая среда не контактирует с паром) и смешивающая (пар смешивается с охлаждающей средой). Чаще всего конденсаторы используются в химической, фармацевтической и пищевой промышленности (в химических процессах) и в машинных отделениях тепловых электростанций . Обычные охлаждающие среды - вода или воздух . Поверхность теплообмена поверхностных конденсаторов образована гладкими или ребристыми трубками или пластинами.
Лабораторные приложения
В химической лаборатории его называют кулером. Обычно их делают из боросиликатного стекла . Существует несколько типов лабораторных охладителей: воздушный - самый примитивный, Либиха - прямой и нисходящий, так называемый шар Аллина, спиральный, Димрот - один из самых совершенных и Фридриховский. В этих охладителях используется так называемое противоточное охлаждение.
Энергия
В конденсаторе тепло конденсации пара передается при постоянной температуре и давлении . Конденсатор на тепловых электростанциях позволяет продлить расширение пара в турбине до относительно глубокого вакуума , что приводит к увеличению теплового КПД парового цикла (например, по сравнению с паровой машиной открытого цикла, которая выдувает пар непосредственно в атмосферу). Охлаждающая вода или воздух затем рассеивают большое количество низкопотенциального тепла, которое часто больше не используется. В зависимости от типа хладагента мы делим конденсаторы на конденсаторы с водяным или воздушным охлаждением.
Конденсаторы энергоблоков с водяным охлаждением представляют собой трубчатые конструкции, образованные пучком трубок прямого теплообмена, прикрепленных с обоих концов к стенкам труб (так называемые трубные решетки). Трубы поддерживаются несколькими опорными стенками, защищающими от вибрации и чрезмерного прогиба. Распределение охлаждающей воды по отдельным трубам обеспечивается водяными камерами. Неконденсирующиеся газы со стороны пара конденсатора постоянно отсасываются насосом во время работы. Материалом трубок обычно является алюминиевая латунь, аустенитная нержавеющая сталь, медно-никелевый сплав («мельхиор») или титан, в исключительных случаях также бронза, суперферритная сталь, дуплекс или даже углеродистая сталь. Внутреннюю поверхность труб необходимо периодически или непрерывно очищать из-за засорения. В некоторых случаях, особенно при охлаждении морской водой, для очистки используется реверсирование тока, т.е. Реверсирование направления потока воды,тем самым смывая грязь. В условиях Чехии источником охлаждающей воды обычно является градирня, у моря или больших рек охлаждение потока используется непосредственно речной или морской водой.
Конденсаторы с воздушным охлаждением отводят тепло непосредственно в окружающий воздух, поэтому охлаждающий контур не нуждается в источнике воды и поэтому используется, например, в пустынных районах. Теплообменные трубки имеют оребрение на внешней поверхности и расположены пластинчатыми секциями, которые расположены наклонно в форме буквы A. Охлаждающий воздух нагнетается снизу с помощью вентилятора. Распределение пара по трубам обеспечивает коллектор на верхней стороне, отвод конденсата - из нижнего коллектора. Воздушный конденсатор размещен на стальной конструкции высоко над землей, что уменьшает всасывание пыли вентиляторами и улучшает отвод тепла в окружающую среду. Недостатками по сравнению с конденсаторами с водяным охлаждением являются более высокая закупочная цена, значительное потребление энергии вентиляторами и худший достижимый вакуум.