Mikä on pintakondensaattori?

Pintokondensaattori on laite, joka jäähtää ja kondensoi höyryturbiinin päästöhöyryn lämpövoimalassa tai muissa sovelluksissa, jotka käyttävät höyryä. Pintokondensaattorin tavoitteena on lisätä turbiinin tehokkuutta luomalla alhaisen paineen ympäristö turbiinin uloskäynnissä ja palauttaa puhdas vesi höyrystä uudelleenkäytettäväksi ketelivesiksi.

Pintokondensaattori koostuu kotelosta, jossa on suuri määrä putkia, joiden läpi kulkee jäähtymisvesi. Päästöhöyry kulkee putkien yli ja siirtää lämmön jäähtymisvedelle, mikä johtaa höyryn kondensointiin nestemäiseksi veteksi. Kondensoitunut vesi, jota kutsutaan myös kondensaattiveteksi, kerätään koteloalasta ja siirretään pois kondensaattivevennuspumpulla. Jäähtymisvesi, joka imee lämmön höyryltä, poistuu kotelosta ja kierrätetään jäähtymistornissa tai muussa lämpövuodatuksenpoistojärjestelmässä.

Pintokondensaattori vaatii myös ilmavennuspumpun, joka poistaa ilmaa ja muita ei-kondensoituvia kaasuja kotelosta. Tämä luo tyhjiön kotelon sisällä, mikä alentaa päästöhöyryn painetta ja lämpötilaa ja parantaa lämmönsiirtoa ja kondensaatioprosessia.

On olemassa erilaisia pintokondensaattoreiden tyyppejä ja suunnitelmia, riippuen höyryn ja jäähtymisveden virtausuunnasta, jäähtymisveden kuljetusten määrästä ja muista tekijöistä. Tässä artikkelissa keskustelemme joistakin yleisistä pintokondensaattorityypeistä ja niiden etuista ja haitoista.

Kahden virtauksen pintokondensaattori

Kahden virtauksen pintokondensaattori on pintokondensaattorin tyyppi, jossa jäähtymisvesi virtaa putkien läpi kahdesti, ensin toisesta päästä toiseen ja sitten takaisin alkuperäiseen päähän. Päästöhöyry tulee kotelon ylärannalta ja virtaa putkien yli, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.

Kahden virtauksen pintokondensaattorin edut ovat:

• Sillä on yksinkertainen suunnittelu ja rakennus.

• Sillä on korkea lämmön siirtokerroin, koska höyry ja jäähtymisvesi virtaavat vastavirtaan.

• Sillä on alhainen painepuoli putkien läpi, koska putkit ovat lyhyitä.

Kahden virtauksen pintokondensaattorin haitat ovat:

• Se vaatii enemmän jäähtymisvettä kuin yhden virtauksen pintokondensaattori saman määrän höyryä varten.

• Sillä on suurempi riski putkien saastumiselle, koska jäähtymisvesi on pidempään yhteydessä putken seinään.

• Sillä on alhaisempi tyhjiötaso, koska lämpötilaero jäähtymisveden syöttö- ja poistopisteiden välillä on suurempi.

Usean virtauksen pintokondensaattori

Usean virtauksen pintokondensaattori on pintokondensaattorin tyyppi, jossa jäähtymisvesi virtaa useamman kuin kahden kierroksen rinnakkaan eri putkiosastojen läpi. Päästöhöyry tulee kotelon yhdestä puolesta ja virtaa kaikkien putkiosastojen yli, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.

Usean virtauksen pintokondensaattorin edut ovat:

• Sillä on korkeampi lämmön siirtotaju kuin kahden virtauksen pintokondensaattorilla, koska sen kontaktipinta-ala höyryn ja jäähtymisveden välillä on suurempi.

• Sillä on alhaisempi painepuoli putkien läpi, koska putkit ovat lyhyempiä jokaisessa kierroksessa.

• Sillä on korkeampi tyhjiötaso, koska lämpötilaero jäähtymisveden syöttö- ja poistopisteiden välillä on pienempi.

Usean virtauksen pintokondensaattorin haitat ovat:

• Sillä on monimutkaisempi suunnittelu ja rakennus kuin kahden virtauksen pintokondensaattorilla.

• Se vaatii enemmän jäähtymisvettä kuin kahden virtauksen pintokondensaattori saman määrän höyryä varten.

• Sillä on suurempi riski putkien saastumiselle, koska jäähtymisvesi virtaa useammin putkien läpi.

Laskuvirta-pintokondensaattori

Laskuvirta-pintokondensaattori on pintokondensaattorin tyyppi, jossa päästöhöyry tulee kotelon ylärannalta ja virtaa putkien yli alas. Jäähtymisvesi tulee kotelon yhdestä päähän ja virtaa putkien läpi yhdessä suunnassa. Kondensoitunut vesi kerätään kotelonalasta ja siirretään pois kondensaattivevennuspumpulla. Ilmavennuspumpu sijaitsee kotelon alimmalla kohdalla, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.

Ympyrävirta-pintokondensaattori

Ympyrävirta-pintokondensaattori on pintokondensaattorin tyyppi, jossa päästöhöyry tulee kotelon ylärannalta ja virtaa radiaalisesti sisään putkiryhmän keskipisteeseen, jossa sijaitsee ilmavennuspumpu. Jäähtymisvesi tulee kotelon yhdestä päähän ja virtaa putkien läpi yhdessä suunnassa, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.

Ympyrävirta-pintokondensaattorin edut ovat:

• Sillä on parempi höyryn jakautuminen putkien pinnalle kuin laskuvirta-pintokondensaattorilla, koska höyry pääsee koko putkien periferiaan.

• Sillä on pienempi ilmakertymisen ja korroosion riski kuin laskuvirta-pintokondensaattorilla, koska ilma vedetään putkiryhmän keskipisteestä.

• Sillä on pienempi painepuoli putkien läpi kuin laskuvirta-pintokondensaattorilla, koska putket ovat lyhyempiä.

Ympyrävirta-pintokondensaattorin haitat ovat:

• Sillä on monimutkaisempi suunnittelu ja rakennus kuin laskuvirta-pintokondensaattorilla, koska se vaatii voluuttimivalmistuksen putkiryhmän ympärille ohjatakseen höyryn radiaalisesti sisään.

• Sillä on alhaisempi lämmön siirtokerroin kuin kahden virtauksen tai usean virtauksen pintokondensaattorilla, koska höyry ja jäähtymisvesi virtaavat rinnakkaan eivätkä vastavirtaan.

• Sillä on suurempi riski putkien saastumiselle kuin kahden virtauksen tai usean virtauksen pintokondensaattorilla, koska jäähtymisvesi virtaa vain kerran putkien läpi.

Käänteisvirta-pintokondensaattori

Käänteisvirta-pintokondensaattori on pintokondensaattorin tyyppi, jossa päästöhöyry tulee kotelon alapuolelta ja virtaa putkien yli ylöspäin. Jäähtymisvesi tulee kotelon yhdestä päähän ja virtaa putkien läpi yhdessä suunnassa. Kondensoitunut vesi kerätään kotelonalasta ja siirretään pois kondensaattivevennuspumpulla. Ilmavennuspumpu sijaitsee kotelon ylärannalla, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.