Ano ang Surface Steam Condenser?

Ang isang surface steam condenser ay isang aparato na nagpapalamig at nagko-condense ng exhaust steam mula sa isang steam turbine sa isang thermal power plant o iba pang aplikasyon na gumagamit ng steam. Ang pangunahing layunin ng isang surface steam condenser ay palakihin ang epekisyente ng turbine sa pamamagitan ng paglikha ng isang low-pressure na kapaligiran sa outlet ng turbine at upang makuha ang malinis na tubig mula sa steam para muling gamitin bilang boiler feed water.

Ang isang surface steam condenser ay binubuo ng isang shell na may malaking bilang ng mga tube kung saan lumilipas ang cooling water. Ang exhaust steam ay lumilipas sa itaas ng mga tube at inililipat nito ang kanyang init sa cooling water, na nagresulta sa kondensasyon ng steam sa likido na tubig. Ang condensed water, na kilala rin bilang condensate, ay inililipat sa ilalim ng shell at inililipat ng isang condensate extraction pump. Ang cooling water, na sumasangkot ng init mula sa steam, ay lumalabas sa shell at isinasailalim sa isang cooling tower o iba pang heat rejection system.

Kailangan din ng isang surface steam condenser ng isang air extraction pump na nag-aalis ng hangin at iba pang non-condensable gases mula sa shell. Ito ay lumilikha ng vacuum sa loob ng shell, na bumababa sa presyon at temperatura ng exhaust steam at nagpapataas ng heat transfer at proseso ng kondensasyon.

May iba't ibang uri at disenyo ng surface steam condensers, depende sa direksyon ng paglipad ng steam at cooling water, ang bilang ng mga pasada ng cooling water, at iba pang mga factor. Sa artikulong ito, ipag-uusapan natin ang ilang karaniwang uri ng surface steam condensers at ang kanilang mga benepisyo at di-benepisyo.

Two-Flow Surface Condenser

Ang isang two-flow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang cooling water ay lumilipas sa mga tube dalawang beses, una mula sa isa hanggang sa iba, at pagkatapos ay bumabalik mula sa iba hanggang sa orihinal na dulo. Ang exhaust steam ay pumapasok mula sa tuktok ng shell at lumilipas sa itaas ng mga tube, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang mga benepisyo ng isang two-flow surface condenser ay:

• Ito ay may simpleng disenyo at konstruksyon.

• Ito ay may mataas na heat transfer coefficient dahil sa counterflow arrangement ng steam at cooling water.

• Ito ay may mababang pressure drop sa mga tube dahil sa maikling haba ng tube.

Ang mga di-benepisyo ng isang two-flow surface condenser ay:

• Ito ay nangangailangan ng higit pang cooling water kaysa sa single-flow surface condenser para sa parehong dami ng steam.

• Ito ay may mas mataas na panganib ng tube fouling dahil sa mas mahabang contact time sa pagitan ng cooling water at tube wall.

• Ito ay may mas mababang vacuum efficiency dahil sa mas mataas na temperature difference sa pagitan ng inlet at outlet cooling water.

Multi-Flow Surface Condenser

Ang isang multi-flow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang cooling water ay lumilipas sa higit sa dalawang pasada sa parallel sa iba't ibang seksyon ng mga tube. Ang exhaust steam ay pumapasok mula sa isang gilid ng shell at lumilipas sa itaas ng lahat ng seksyon ng mga tube, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang mga benepisyo ng isang multi-flow surface condenser ay:

• Ito ay may mas mataas na heat transfer rate kaysa sa two-flow surface condenser dahil sa mas maraming contact area sa pagitan ng steam at cooling water.

• Ito ay may mas mababang pressure drop sa mga tube dahil sa mas maikling haba ng tube sa bawat pasada.

• Ito ay may mas mataas na vacuum efficiency dahil sa mas mababang temperature difference sa pagitan ng inlet at outlet cooling water.

Ang mga di-benepisyo ng isang multi-flow surface condenser ay:

• Ito ay may mas komplikadong disenyo at konstruksyon kaysa sa two-flow surface condenser.

• Ito ay nangangailangan ng higit pang cooling water kaysa sa two-flow surface condenser para sa parehong dami ng steam.

• Ito ay may mas mataas na panganib ng tube fouling dahil sa mas maraming pasada ng cooling water.

Downflow Surface Condenser

Ang isang downflow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang exhaust steam ay pumapasok mula sa tuktok ng shell at lumilipas pababa sa itaas ng mga tube. Ang cooling water ay pumapasok mula sa isang dulo ng shell at lumilipas sa mga tube sa isang direksyon. Ang condensed water ay nakolekta sa ilalim ng shell at inililipat ng isang condensate extraction pump. Ang air extraction pump ay matatagpuan sa pinakamababang bahagi ng shell, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Central Flow Surface Condenser

Ang isang central flow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang exhaust steam ay pumapasok mula sa tuktok ng shell at lumilipas radial inward patungo sa sentro ng tube nest, kung saan matatagpuan ang air extraction pump. Ang cooling water ay pumapasok mula sa isang dulo ng shell at lumilipas sa mga tube sa isang direksyon, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang mga benepisyo ng isang central flow surface condenser ay:

• Ito ay may mas mahusay na distribusyon ng steam sa ibabaw ng tube kaysa sa downflow surface condenser, dahil ang steam ay may access sa buong periphery ng mga tube.

• Ito ay may mas mababang panganib ng pag-accumulate ng hangin at corrosion kaysa sa downflow surface condenser, dahil ang hangin ay inililipat mula sa sentro ng tube nest.

• Ito ay may mas mababang pressure drop sa mga tube kaysa sa downflow surface condenser, dahil ang haba ng tube ay mas maikli.

Ang mga di-benepisyo ng isang central flow surface condenser ay:

• Ito ay may mas komplikadong disenyo at konstruksyon kaysa sa downflow surface condenser, dahil ito ay nangangailangan ng isang volute casting sa paligid ng tube nest upang direktahan ang paglipad ng steam radial inward.

• Ito ay may mas mababang heat transfer coefficient kaysa sa two-flow o multi-flow surface condenser, dahil ang steam at cooling water ay lumilipas sa parallel kaysa sa counterflow.

• Ito ay may mas mataas na panganib ng tube fouling kaysa sa two-flow o multi-flow surface condenser, dahil ang cooling water ay lumilipas lamang isang beses sa mga tube.

Inverted Flow Surface Condenser

Ang isang inverted flow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang exhaust steam ay pumapasok mula sa malapit sa ilalim ng shell at lumilipas pataas sa itaas ng mga tube. Ang cooling water ay pumapasok mula sa isang dulo ng shell at lumilipas sa mga tube sa isang direksyon. Ang condensed water ay nakolekta sa ilalim ng shell at inililipat ng isang condensate extraction pump. Ang air extraction pump ay matatagpuan sa tuktok ng shell, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang mga benepisyo ng isang inverted flow surface condenser ay:

• Ito ay may mas mataas na heat transfer coefficient kaysa sa central flow o downflow surface condenser, dahil ang steam at cooling water ay lumilipas sa counterflow kaysa sa parallel.

• Pabor