Que é un condensador de vapor de superficie?

Un condensador de vapor de superficie é un dispositivo que enfría e condensa o vapor de escape dunha turbina de vapor nunha central térmica ou noutras aplicacións que usan vapor. O propósito principal dun condensador de vapor de superficie é aumentar a eficiencia da turbina creando un ambiente de baixa presión na saída da turbina e recuperando a auga pura do vapor para reutilizala como auga de alimentación da caldera.

Un condensador de vapor de superficie consiste nun casco que contén un gran número de tubos a través dos cales circula a auga de refrigeración. O vapor de escape pasa sobre os tubos e transmite o seu calor á auga de refrigeración, resultando na condensación do vapor en auga líquida. A auga condensada, tamén coñecida como condensado, recóllense na parte inferior do casco e bombease fóra por unha bomba de extracción de condensado. A auga de refrigeración, que absorbe o calor do vapor, sai do casco e circula a través dunha torre de refrigeración ou outro sistema de rexeitamento de calor.

Un condensador de vapor de superficie tamén require unha bomba de extracción de aire que elimina o aire e outros gases non condensables do casco. Isto crea un vacío dentro do casco, que baixa a presión e a temperatura do vapor de escape e mellora o proceso de transferencia de calor e condensación.

Existen diferentes tipos e diseños de condensadores de vapor de superficie, dependendo da dirección de flujo do vapor e a auga de refrigeración, o número de pasadas da auga de refrigeración e outros factores. Neste artigo, discutiremos algúns dos tipos comúns de condensadores de vapor de superficie e as súas vantaxes e desvantaxes.

Condensador de superficie de dous fluxos

Un condensador de superficie de dous fluxos é un tipo de condensador de superficie no que a auga de refrigeración flúe a través dos tubos dúas veces, unha vez dende un extremo a outro, e logo de volta dende outro extremo ao extremo orixinal. O vapor de escape entra desde a parte superior do casco e flúe sobre os tubos, como se mostra na figura a continuación.

As vantaxes dun condensador de superficie de dous fluxos son:

• Tén un deseño e construción simples.

• Tén un coeficiente de transferencia de calor alto debido á disposición en contrafluxo do vapor e a auga de refrigeración.

• Tén unha perda de presión baixa a través dos tubos debido á curta lonxitude dos tubos.

As desvantaxes dun condensador de superficie de dous fluxos son:

• Require máis auga de refrigeración que un condensador de superficie de un fluxo para a mesma cantidade de vapor.

• Tén un maior risco de obstrución dos tubos debido ao maior tempo de contacto entre a auga de refrigeración e a parede do tubo.

• Tén unha menor eficiencia de vacío debido á maior diferenza de temperatura entre a auga de entrada e saída de refrigeración.

Condensador de superficie de múltiples fluxos

Un condensador de superficie de múltiples fluxos é un tipo de condensador de superficie no que a auga de refrigeración flúe a través de máis de dúas pasadas en paralelo a través de diferentes seccións de tubos. O vapor de escape entra dende un lado do casco e flúe sobre todas as seccións de tubos, como se mostra na figura a continuación.

As vantaxes dun condensador de superficie de múltiples fluxos son:

• Tén unha taxa de transferencia de calor maior que un condensador de superficie de dous fluxos debido a unha maior área de contacto entre o vapor e a auga de refrigeración.

• Tén unha menor perda de presión a través dos tubos debido á curta lonxitude dos tubos en cada pasada.

• Tén unha maior eficiencia de vacío debido á menor diferenza de temperatura entre a auga de entrada e saída de refrigeración.

As desvantaxes dun condensador de superficie de múltiples fluxos son:

• Tén un deseño e construción máis complexos que un condensador de superficie de dous fluxos.

• Require máis auga de refrigeración que un condensador de superficie de dous fluxos para a mesma cantidade de vapor.

• Tén un maior risco de obstrución dos tubos debido a máis pasadas de auga de refrigeración.

Condensador de superficie de fluxo descendente

Un condensador de superficie de fluxo descendente é un tipo de condensador de superficie no que o vapor de escape entra desde a parte superior do casco e flúe cara abaixo sobre os tubos. A auga de refrigeración entra dende un extremo do casco e flúe a través dos tubos en unha dirección. A auga condensada recoñétese na parte inferior do casco e bombease fóra por unha bomba de extracción de condensado. A bomba de extracción de aire está situada no punto máis baixo do casco, como se mostra na figura a continuación.

Condensador de superficie de fluxo central

Un condensador de superficie de fluxo central é un tipo de condensador de superficie no que o vapor de escape entra desde a parte superior do casco e flúe radialmente cara o centro do nido de tubos, onde está situada a bomba de extracción de aire. A auga de refrigeración entra dende un extremo do casco e flúe a través dos tubos en unha dirección, como se mostra na figura a continuación.

As vantaxes dun condensador de superficie de fluxo central son:

• Tén unha mellor distribución de vapor sobre a superficie dos tubos que un condensador de superficie de fluxo descendente, xa que o vapor ten acceso a toda a periferia dos tubos.

• Tén un menor risco de acumulación de aire e corrosión que un condensador de superficie de fluxo descendente, xa que o aire extraesé dende o centro do nido de tubos.

• Tén unha menor perda de presión a través dos tubos que un condensador de superficie de fluxo descendente, xa que a lonxitude dos tubos é menor.

As desvantaxes dun condensador de superficie de fluxo central son:

• Tén un deseño e construción máis complexos que un condensador de superficie de fluxo descendente, xa que require un fundición en voluta arredor do nido de tubos para dirixir o fluxo de vapor radialmente cara adentro.

• Tén un coeficiente de transferencia de calor menor que un condensador de superficie de dous fluxos ou múltiples fluxos, xa que o vapor e a auga de refrigeración flúen en paralelo en lugar de en contrafluxo.

• Tén un maior risco de obstrución dos tubos que un condensador de superficie de dous fluxos ou múltiples fluxos, xa que a auga de refrigeración flúe só unha vez a través dos tubos.

Condensador de superficie de fluxo invertido

Un condensador de superficie de fluxo invertido é un tipo de condensador de superficie no que o vapor de escape entra próximo á parte inferior do casco e flúe cara arriba sobre os tubos. A auga de refrigeración entra dende un extremo do casco e flúe a través dos tubos en unha dirección. A auga condensada recoñétese na parte inferior do casco e bombease fóra por unha bomba de extracción de condensado. A bomba de extracción de aire está situada na parte superior do casco, como se mostra na figura a continuación.

As vantaxes dun condensador de superficie de fluxo invertido son:

• Tén un coeficiente de transferencia de calor maior que un condensador de superficie de fluxo central ou descendente, xa que o vapor e a auga de refrigeración flúen en contrafluxo en lugar de en paralelo.

• Tén unha maior eficiencia de vacío que un condensador de superficie de fluxo central ou descendente, xa que o aire extraesé dende a parte superior do cas