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 värmekraftverk. Rör- 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 som passerar kylvatten. Vattnet kan komma från ett slutet system eller ett system som är öppet mot en yttre källa. Konfigurationen av en ytkondensor bestäms av antalet passager, om systemet är delat och formen på skalet.

Den termodynamiska cykeln som använder en ytkondensor innehåller en generator där vatten värms upp för att skapa högtrycksånga. Ångtrycket driver en turbin för att producera kraft. Systemet leder ångavloppet in i ytkondensorn vid ett lägre tryck. Kondensorn omvandlar ångan tillbaka till vätska. En pump flyttar det kondenserade vattnet tillbaka till ånggeneratorn så att cykeln kan upprepas.

Den fysiska formen av kondensorn är ett skal med ett knippe av rör som passerar genom det. Kylvatten rinner genom rören. Värmeväxlingen sker när kylvattnet absorberar värme från ångan genom rörens yta. Värmeförlusten gör att ångan övergår till flytande vatten, känt som kondensat, och faller till botten av kondensorn. Kylvattnet kan återvinnas i ett slutet kretslopp eller kan tas från en extern källa såsom en sjö eller flod och släppas ut efter att ha passerat genom kondensorn.

Vakuumtrycket är viktigt för systemets effektivitet. Ytkondensorns skal hålls under vakuum genom att hålla temperaturen vid en punkt som är tillräckligt låg för att vattnets ångtryck är mindre än omgivningstrycket. Denna sänkta nivå hjälper till att öka tryckfallet över turbinen, vilket förbättrar effekten. Vakuumtrycket tenderar att dra in 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.

Utformningen av enheten kan sörja för att kylvattnet passerar genom rören en gång eller så kan den ha flera rörknippen så att vattnet strömmar från änden till änden av skalet 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 eventuell service eller problem. Ytkondensorskal kan ha rektangulära eller cylindriska former beroende på utrustningens placering och systemets kapacitet.