En overflade dampkondensator er en enhed, der køler og kondenserer afløbsdampen fra en damp turbine i en varmekraftværk eller andre anvendelser, der bruger damp. Formålet med en overfladedampkondensator er at øge effektiviteten af turbinen ved at oprette et lavtryksmiljø ved turbinens udgang og at genoprette rent vand fra dampen til genbrug som boiler-fodervand.
En overfladedampkondensator består af en skål, der indeholder et stort antal rør, gennem hvilke kølevand strømmer. Afløbsdampen passererer over rørerne og overfører sin varme til kølevandet, hvilket resulterer i dampens kondensation til flydende vand. Det kondenserede vand, også kendt som kondensat, samles i bunden af skålen og pumpe ud af en kondensateksportpumpe. Kølevandet, som absorberer varmen fra dampen, forlader skålen og cirkulerer gennem en køletårn eller anden varmeafvisningsanlæg.
En overfladedampkondensator kræver også en luftudtrækspumpe, der fjerner luften og andre ikke-kondenserbare gasser fra skålen. Dette opretter en vakuum i skålen, hvilket nedsætter trykket og temperaturen på afløbsdampen og forbedrer varmeoverførslen og kondensationsprocessen.
Der findes forskellige typer og design af overfladedampkondensatorer, afhængigt af dampens og kølevandets flowretning, antallet af gange, kølevandet passererer, og andre faktorer. I denne artikel vil vi diskutere nogle af de almindelige typer overfladedampkondensatorer og deres fordele og ulemper.
En to-flows-overfladedampkondensator er en type overfladedampkondensator, hvor kølevandet passererer gennem rør to gange, først fra den ene ende til den anden, og derefter tilbage fra den anden ende til den oprindelige ende. Afløbsdampen indgår fra toppen af skålen og passererer over rørerne, som vist på figuren nedenfor.
Fordele ved en to-flows-overfladedampkondensator er:
Den har et simpelt design og konstruktion.
Den har en høj varmeoverførselskoefficient på grund af motorkontraflow-opstillingen af damp og kølevand.
Den har et lavt trykfald over rørerne på grund af den korte rørlængde.
Ulemper ved en to-flows-overfladedampkondensator er:
Den kræver mere kølevand end en en-flows-overfladedampkondensator for samme mængde damp.
Den har en højere risiko for rørbefouling på grund af den længere kontakttid mellem kølevandet og rørvæggen.
Den har en lavere vakumeffektivitet på grund af den højere temperaturforskel mellem indgang og udgangskølevand.
En flere-flows-overfladedampkondensator er en type overfladedampkondensator, hvor kølevandet passererer gennem mere end to passeringer parallelt gennem forskellige sektioner af rør. Afløbsdampen indgår fra en side af skålen og passererer over alle sektioner af rør, som vist på figuren nedenfor.
Fordele ved en flere-flows-overfladedampkondensator er:
Den har en højere varmeoverførselsrate end en to-flows-overfladedampkondensator på grund af mere kontaktareal mellem damp og kølevand.
Den har et lavt trykfald over rørerne på grund af den kortere rørlængde i hver passering.
Den har en højere vakumeffektivitet på grund af den lavere temperaturforskel mellem indgang og udgangskølevand.
Ulemper ved en flere-flows-overfladedampkondensator er:
Den har et mere komplekst design og konstruktion end en to-flows-overfladedampkondensator.
Den kræver mere kølevand end en to-flows-overfladedampkondensator for samme mængde damp.
Den har en højere risiko for rørbefouling på grund af flere passeringer af kølevand.
En nedstrøms-overfladedampkondensator er en type overfladedampkondensator, hvor afløbsdampen indgår fra toppen af skålen og passererer nedad over rørerne. Kølevandet indgår fra den ene ende af skålen og passererer gennem rørerne i én retning. Det kondenserede vand samles i bunden af skålen og pumpe ud af en kondensateksportpumpe. Luftudtrækspumpen er placeret i det laveste punkt af skålen, som vist på figuren nedenfor.
En centrale-flows-overfladedampkondensator er en type overfladedampkondensator, hvor afløbsdampen indgår fra toppen af skålen og passererer radialement ind mod midten af rørgryden, hvor luftudtrækspumpen er placeret. Kølevandet indgår fra den ene ende af skålen og passererer gennem rørerne i én retning, som vist på figuren nedenfor.
Fordele ved en centrale-flows-overfladedampkondensator er:
Den har en bedre fordeling af damp over røroverfladen end en nedstrøms-overfladedampkondensator, da dampen har adgang til hele omkredsen af rørerne.
Den har en lavere risiko for luftsamling og korrosion end en nedstrøms-overfladedampkondensator, da luften bliver trukket ud fra midten af rørgryden.
Den har et lavere trykfald over rørerne end en nedstrøms-overfladedampkondensator, da rørlængden er kortere.
Ulemper ved en centrale-flows-overfladedampkondensator er:
Den har et mere komplekst design og konstruktion end en nedstrøms-overfladedampkondensator, da den kræver en voluteformet gysning omkring rørgryden for at dirigere dampstrømmen radialement ind.
Den har en lavere varmeoverførselskoefficient end en to-flows eller flere-flows-overfladedampkondensator, da dampen og kølevandet strømmer parallelt i stedet for i modsat retning.
Den har en højere risiko for rørbefouling end en to-flows eller flere-flows-overfladedampkondensator, da kølevandet passererer kun en gang gennem rørerne.
En omvendte-flows-overfladedampkondensator er en type overfladedampkondensator, hvor afløbsdampen indgår tæt på bunden af skålen og passererer opad over rørerne. Kølevandet indgår fra den ene ende af skålen og passererer gennem rørerne i én retning. Det kondenserede vand samles i bunden af skålen og pumpe ud af en kondensateksportpumpe. Luftudtrækspumpen er placeret i toppen af skålen, som vist på figuren nedenfor.
Fordele ved en omvendte-flows-overfladedampkondensator er:
