หน่วยกลั่นคืออะไร

หน่วยกลั่นเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบแน่นสารก๊าซกลับเข้าไปในรูปแบบของเหลวผ่านการทำความเย็น ในทางเทคนิคหน่วยคอนเดนเซอร์เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหนึ่งและขนาดของมันแตกต่างกันไปจากอุปกรณ์ขนาดเล็กมากจนถึงหน่วยอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ หน่วยกลั่นยังมีความหลากหลายในการใช้งานเช่นการใช้ความเย็นในตู้เย็นเครื่องปรับอากาศปฏิกิริยาทางเคมีและโดยเฉพาะโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ โดยทั่วไปแล้วน้ำจะถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นในกระบวนการกลั่นตัว แต่สารหล่อเย็นในรูปแบบอื่นก็สามารถใช้งานได้สำเร็จเช่นกัน

คอนเดนเซอร์พื้นผิวเป็นหน่วยกลั่นชนิดหนึ่งที่มักพบในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ วัฏจักรไอน้ำทั่วไปประกอบด้วยน้ำที่ถูกทำให้ร้อนและนำไปยังจุดเดือดซึ่งในเวลานั้นจะถูกทำให้เป็นไอหรือร้อนยวดยิ่งในไอน้ำแรงดันสูง ไอน้ำนี้ถูกส่งไปยังชุดกังหันซึ่งหลังจากผ่านไปหลายรอบจะถูกควบแน่นกลับสู่น้ำ กระบวนการกลั่นตัวเป็นส่วนที่สำคัญอย่างยิ่งของวงจรไอน้ำเพราะมันจะช่วยให้โรงงานไอน้ำสามารถรีไซเคิลไอน้ำที่อาจจะสูญเปล่า ด้วยเหตุนี้คอนเดนเซอร์จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำโดยลดความต้องการน้ำ

โดยทั่วไปคอนเดนเซอร์พื้นผิวประกอบด้วยโครงสร้างเปลือกและท่อ นี่คือที่น้ำเย็นไหลผ่านชุดของหลอดภายในเปลือกโลหะที่เต็มไปด้วยไอน้ำที่ใช้หมด น้ำเย็นทำให้ท่อมีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำซึ่งจะทำให้ไอน้ำเย็นลงในเปลือก หลังจากไอน้ำควบแน่นแล้วน้ำจะถูกเก็บไว้ใต้บ่อน้ำร้อนในบ่อ สำหรับการใช้งานที่มีไอน้ำขนาดเล็กหน่วยกลั่นอาจมีรูปแบบคล้ายกับหม้อน้ำรถยนต์

หน่วยกลั่นตัวทั่วไปอีกประเภทหนึ่งคือชุดควบแน่นปรับอากาศ นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งในสามขององค์ประกอบที่สำคัญในเครื่องปรับอากาศ ขั้นแรกหน่วยกลั่นตัวควบแน่นควบแน่นไอสารทำความเย็นให้อยู่ในรูปของเหลว ประการที่สองคล้ายกับปั๊มคอมเพรสเซอร์จะสร้างของเหลวสารทำความเย็นให้ไหลอย่างต่อเนื่องซึ่งจะเคลื่อนไปตามขั้นตอนที่สาม ขั้นตอนที่สามนี้ประกอบด้วยพัดลมหรือเครื่องเป่าซึ่งระเบิดอากาศเย็นที่สร้างขึ้นจากผลการทำความเย็นของของเหลวสารทำความเย็นที่ไหล

หน่วยกลั่นมักใช้ในงานเคมี อย่างไรก็ตามหน่วยกลั่นในห้องปฏิบัติการนั้นแตกต่างจากสิ่งที่เห็นในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำหรือเครื่องปรับอากาศ ต่างจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไปคอนเดนเซอร์ในห้องปฏิบัติการและเคมีประกอบด้วยหลอดแก้วขนาดใหญ่ที่มีน้ำไหลผ่าน ตรงกลางของท่อที่มีขนาดใหญ่กว่านี้เป็นอีกหลอดที่เล็กกว่าซึ่งมีไอร้อนเข้ามา เมื่อเข้าสู่การทำความเย็นของน้ำที่อยู่รอบ ๆ มันจะนำไอน้ำไปสู่อุณหภูมิที่สามารถกลั่นตัวได้

การใช้งานทั่วไปสำหรับคอนเดนเซอร์ในห้องปฏิบัติการคือการกลั่นน้ำ น้ำมีสิ่งเจือปนจำนวนมากที่ไม่ต้องการในกระบวนการให้ความร้อนและสารเคมี เมื่อถูกความร้อนจนถึงจุดที่น้ำระเหยเป็นคราบเล็ก ๆ ที่ไม่บริสุทธิ์สามารถถูกทิ้งไว้ข้างหลัง ในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำสิ่งนี้ไม่เป็นที่พึงปรารถนาอย่างมากเพราะสิ่งเหล่านี้อาจทำให้เกิดการกัดกร่อน ในการใช้งานทางเคมีการมีสิ่งเจือปนอาจส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่พึงประสงค์

หน่วยกลั่นชนิดอื่นเรียกว่าคอนเดนเซอร์แบบสัมผัสโดยตรง ในประเภทนี้ก๊าซและของเหลวหล่อเย็นจะสัมผัสโดยตรง เมื่อใช้ของเหลวและก๊าซที่รวมกันเป็นสารที่เหมือนกันในรูปแบบต่าง ๆ เช่นการรวมกันของน้ำและไอน้ำ