Powierzchniowy kondensator pary składa się z obudowy zawierającej dużą liczbę rurek, przez które przepływa woda chłodząca. Para odprowadzana przepływa nad rurkami i oddaje swoje ciepło wodzie chłodzącej, co prowadzi do skraplania pary w płynną wodę. Skraplona woda, znana również jako kondensat, zbiera się na dnie obudowy i jest pompowana przez pompę odciągającą kondensat. Woda chłodząca, która absorbuje ciepło z pary, opuszcza obudowę i jest cyrkulowana przez wieżę chłodniczą lub inny system odrzucania ciepła.
Powierzchniowy kondensator pary wymaga również pompy odciągającej powietrze, która usuwa powietrze i inne niekondensujące się gazy z obudowy. To tworzy próżnię wewnątrz obudowy, która obniża ciśnienie i temperaturę odprowadzanej pary, zwiększając proces transferu ciepła i skraplania.
Istnieją różne typy i konstrukcje powierzchniowych kondensatorów pary, w zależności od kierunku przepływu pary i wody chłodzącej, liczby przejść wody chłodzącej i innych czynników. W tym artykule omówimy niektóre popularne typy powierzchniowych kondensatorów pary oraz ich zalety i wady.
Podwójnoprzepustowy powierzchniowy kondensator pary to typ kondensatora, w którym woda chłodząca przepływa przez rurki dwukrotnie, najpierw od jednego końca do drugiego, a następnie z powrotem od drugiego końca do pierwotnego. Para odprowadzana wchodzi do obudowy od góry i przepływa nad rurkami, jak pokazano na poniższym rysunku.
Zalety podwójnoprzepustowego powierzchniowego kondensatora pary to:
Ma proste projektowanie i budowę.
Ma wysoki współczynnik transferu ciepła dzięki przeciwnemu kierunkowi przepływu pary i wody chłodzącej.
Ma niskie spadki ciśnienia na rurkach ze względu na krótką długość rurek.
Wady podwójnoprzepustowego powierzchniowego kondensatora pary to:
Wymaga więcej wody chłodzącej niż jednoprzepustowy kondensator pary dla tej samej ilości pary.
Ma wyższe ryzyko zanieczyszczania rurek ze względu na dłuższy czas kontaktu wody chłodzącej z ścianką rury.
Ma niższą efektywność próżniową ze względu na większą różnicę temperatur między wodą chłodzącą wejściową a wyjściową.
Wieloprzepustowy powierzchniowy kondensator pary to typ kondensatora, w którym woda chłodząca przepływa przez więcej niż dwa przejściarównolegle przez różne sekcje rurek. Para odprowadzana wchodzi z jednej strony obudowy i przepływa nad wszystkimi sekcjami rurek, jak pokazano na poniższym rysunku.
Zalety wieloprzepustowego powierzchniowego kondensatora pary to:
Ma wyższą szybkość transferu ciepła niż podwójnoprzepustowy kondensator pary ze względu na większą powierzchnię kontaktu między parą a wodą chłodzącą.
Ma niższe spadki ciśnienia na rurkach ze względu na krótszą długość rurek w każdym przejściu.
Ma wyższą efektywność próżniową ze względu na mniejszą różnicę temperatur między wodą chłodzącą wejściową a wyjściową.
Wady wieloprzepustowego powierzchniowego kondensatora pary to:
Ma bardziej skomplikowane projektowanie i budowę niż podwójnoprzepustowy kondensator pary.
Wymaga więcej wody chłodzącej niż podwójnoprzepustowy kondensator pary dla tej samej ilości pary.
Ma wyższe ryzyko zanieczyszczania rurek ze względu na więcej przejść wody chłodzącej.
Kondensator pary z przepływem w dół to typ kondensatora, w którym para odprowadzana wchodzi do obudowy od góry i przepływa w dół nad rurkami. Woda chłodząca wchodzi z jednego końca obudowy i przepływa przez rurki w jednym kierunku. Skraplona woda zbiera się na dnie obudowy i jest pompowana przez pompę odciągającą kondensat. Pompę odciągającą powietrze umieszcza się w najniższym punkcie obudowy, jak pokazano na poniższym rysunku.
Środkowy przepływ powierzchniowego kondensatora pary to typ kondensatora, w którym para odprowadzana wchodzi do obudowy od góry i przepływa promieniście w kierunku środka gniazda rurek, gdzie znajduje się pompa odciągająca powietrze. Woda chłodząca wchodzi z jednego końca obudowy i przepływa przez rurki w jednym kierunku, jak pokazano na poniższym rysunku.
Zalety środkowego przepływu powierzchniowego kondensatora pary to:
Ma lepsze rozłożenie pary na powierzchni rurek niż kondensator pary z przepływem w dół, ponieważ para ma dostęp do całego obwodu rurek.
Ma niższe ryzyko akumulacji powietrza i korozji niż kondensator pary z przepływem w dół, ponieważ powietrze jest odciągane ze środka gniazda rurek.
Ma niższe spadki ciśnienia na rurkach niż kondensator pary z przepływem w dół, ponieważ rurki są krótsze.
Wady środkowego przepływu powierzchniowego kondensatora pary to:
Ma bardziej skomplikowane projektowanie i budowę niż kondensator pary z przepływem w dół, ponieważ wymaga odlewu w kształcie voluty wokół gniazda rurek, aby skierować przepływ pary promieniście w kierunku środka.
Ma niższy współczynnik transferu ciepła niż podwójnoprzepustowy lub wieloprzepustowy kondensator pary, ponieważ para i woda chłodząca przepływają równolegle, a nie przeciwprądowo.
Ma wyższe ryzyko zanieczyszczania rurek niż podwójnoprzepustowy lub wieloprzepustowy kondensator pary, ponieważ woda chłodząca przepływa tylko raz przez rurki.
Kondensator pary z odwróconym przepływem to typ kondensatora, w którym para odprowadzana wchodzi blisko dna obudowy i przepływa w górę nad rurkami. Woda chłodząca wchodzi z jednego końca obudowy i przepływa przez rurki w jednym kierunku. Skraplona woda zbiera się na dnie obudowy i jest pompowana przez pompę odciągającą kondensat.
