Τι είναι ο συμπυκνωτής επιφάνειας;

Ένας συμπυκνωτής επιφάνειας είναι ένας τύπος εναλλάκτη θερμότητας που χρησιμοποιείται συχνά για τη συμπύκνωση του ατμού υπό πίεση κενού ως μέρος ενός θερμικού σταθμού παραγωγής ενέργειας.Ο συμπυκνωτής σωλήνων και κελύφους μετατρέπει τον ατμό από την αέρια φάση του σε υγρό ως μέρος ενός θερμοδυναμικού κύκλου που περιλαμβάνει μια γεννήτρια ατμού, αντλία και στρόβιλο.Ο ατμός συμπυκνώνεται στην εξωτερική επιφάνεια των σωλήνων μέσω των οποίων περνάει νερό ψύξης.Το νερό μπορεί να προέρχεται από ένα σύστημα κλειστού βρόχου ή ένα σύστημα ανοιχτό σε εξωτερική πηγή.Η διαμόρφωση ενός επιφανειακού συμπυκνωτή ορίζεται από τον αριθμό των περασμάτων, είτε το σύστημα διαιρείται και το σχήμα του κελύφους. Ο θερμοδυναμικός κύκλος χρησιμοποιώντας έναν συμπυκνωτή επιφάνειας ενσωματώνει μια γεννήτρια όπου το νερό θερμαίνεται για να δημιουργήσει ατμό υψηλής πίεσης.Η πίεση του ατμού οδηγεί έναν στρόβιλο για να παράγει ισχύ.Το σύστημα περνάει την εξάτμιση ατμού στον συμπυκνωτή επιφάνειας σε χαμηλότερη πίεση.Ο συμπυκνωτής μετατρέπει τον ατμό πίσω στο υγρό.Μια αντλία μετακινεί το συμπυκνωμένο νερό πίσω στη γεννήτρια ατμού, ώστε ο κύκλος να μπορεί να επαναληφθεί.

Η φυσική μορφή του συμπυκνωτή είναι ένα κέλυφος με μια δέσμη σωλήνων που διέρχονται από αυτό.Το νερό ψύξης διατρέχει τους σωλήνες.Η ανταλλαγή θερμότητας λαμβάνει χώρα όταν το νερό ψύξης απορροφά τη θερμότητα από τον ατμό μέσω της επιφάνειας των σωλήνων.Η απώλεια θερμότητας προκαλεί την αλλαγή του ατμού σε υγρό νερό, γνωστή ως συμπύκνωμα, και πέφτει στο κάτω μέρος του συμπυκνωτή.Το νερό ψύξης μπορεί να ανακυκλωθεί σε κλειστό βρόχο ή μπορεί να αντληθεί από μια εξωτερική πηγή, όπως μια λίμνη ή ποτάμι και να εκφορτωθεί μετά από διέλευση από τον συμπυκνωτή.

Η πίεση κενού είναι σημαντική για την αποτελεσματικότητα του συστήματος.Το κέλυφος του επιφανειακού συμπυκνωτή διατηρείται υπό κενό διατηρώντας τη θερμοκρασία σε ένα σημείο αρκετά χαμηλή ώστε η πίεση ατμών του νερού να είναι μικρότερη από την πίεση του περιβάλλοντος.Αυτό το χαμηλότερο επίπεδο συμβάλλει στην αύξηση της πτώσης της πίεσης κατά μήκος του στροβίλου, βελτιώνοντας έτσι την έξοδο.Η πίεση κενού τείνει να αντλούν μη συμπυκνωμένα αέρια, όπως ο αέρας, στον συμπυκνωτή.Αυτά τα αέρια πρέπει να απομακρυνθούν για να αποφευχθεί η μείωση της απόδοσης που προκαλείται από τα μη συμπληρωματικά αέρια που περιβάλλουν τους σωλήνες και παρεμβαίνουν στην ανταλλαγή θερμότητας.Η απομάκρυνση είναι επίσης απαραίτητη για την πρόληψη της διάβρωσης από την παρουσία οξυγόνου στο σύστημα.

Ο σχεδιασμός της μονάδας μπορεί να παρέχει το νερό ψύξης να περάσει από τους σωλήνες μία φορά ή μπορεί να έχει πολλαπλές δέσμες σωλήνων έτσι ώστε το νερό να ρέει από το άκρο έωςΤέλος του κελύφους δύο ή περισσότερες φορές, ή περάσματα.Ένας διαιρεμένος συμπυκνωτής επιφάνειας θα έχει ξεχωριστά τμήματα και δέσμες σωλήνων, έτσι ώστε μέρος της μονάδας να μπορεί να κλείσει για συντήρηση ενώ ένα άλλο μέρος λειτουργεί ακόμα.Μια αδιαίρετη μονάδα με ένα ενιαίο πακέτο κελύφους και σωλήνα πρέπει να κλείσει εντελώς για οποιαδήποτε εξυπηρέτηση ή προβλήματα.Τα κελύφη συμπυκνωτή επιφανείας μπορεί να έχουν ορθογώνια ή κυλινδρικά σχήματα ανάλογα με τη θέση του εξοπλισμού και την ικανότητα του συστήματος.