Что такое поверхностный конденсатор пара?
Поверхностный конденсатор пара — это устройство, которое охлаждает и конденсирует отработанный пар из паровой турбины в тепловой электростанции или других приложениях, использующих пар. Основная цель поверхностного конденсатора пара — увеличить эффективность турбины, создавая низкое давление на выходе турбины, и восстановить чистую воду из пара для повторного использования в качестве питательной воды для котла.
Поверхностный конденсатор пара состоит из корпуса, содержащего большое количество труб, через которые протекает охлаждающая вода. Отработанный пар проходит над трубами и передает свое тепло охлаждающей воде, что приводит к конденсации пара в жидкую воду. Конденсат, также известный как конденсат, собирается в нижней части корпуса и выкачивается насосом для откачки конденсата. Охлаждающая вода, которая поглощает тепло от пара, выходит из корпуса и циркулирует через охладительную башню или другую систему отвода тепла.
Поверхностный конденсатор пара также требует насоса для откачки воздуха, который удаляет воздух и другие неконденсируемые газы из корпуса. Это создает вакуум внутри корпуса, что снижает давление и температуру отработанного пара и улучшает процесс передачи тепла и конденсации.
Существуют различные типы и конструкции поверхностных конденсаторов пара, зависящие от направления потока пара и охлаждающей воды, количества проходов охлаждающей воды и других факторов. В этой статье мы обсудим некоторые распространенные типы поверхностных конденсаторов пара и их преимущества и недостатки.
Двухпоточный поверхностный конденсатор
Двухпоточный поверхностный конденсатор — это тип поверхностного конденсатора, в котором охлаждающая вода дважды проходит через трубы, один раз от одного конца к другому, а затем обратно от другого конца к исходному. Отработанный пар входит сверху корпуса и проходит над трубами, как показано на рисунке ниже.
Преимущества двухпоточного поверхностного конденсатора:
У него простая конструкция и изготовление.
У него высокий коэффициент теплопередачи благодаря встречному потоку пара и охлаждающей воды.
У него небольшое падение давления по трубам благодаря короткой длине труб.
Недостатки двухпоточного поверхностного конденсатора:
Он требует больше охлаждающей воды, чем однопоточный поверхностный конденсатор, для того же количества пара.
У него выше риск засорения труб из-за более длительного контакта между охлаждающей водой и стенками труб.
У него ниже эффективность вакуума из-за большей разницы температур между входящей и выходящей охлаждающей водой.
Многопоточный поверхностный конденсатор
Многопоточный поверхностный конденсатор — это тип поверхностного конденсатора, в котором охлаждающая вода проходит через более чем два прохода параллельно через разные секции труб. Отработанный пар входит с одной стороны корпуса и проходит над всеми секциями труб, как показано на рисунке ниже.
Преимущества многопоточного поверхностного конденсатора:
У него выше скорость теплопередачи, чем у двухпоточного поверхностного конденсатора, благодаря большей площади контакта между паром и охлаждающей водой.
У него ниже падение давления по трубам благодаря короткой длине труб в каждом проходе.
У него выше эффективность вакуума благодаря меньшей разнице температур между входящей и выходящей охлаждающей водой.
Недостатки многопоточного поверхностного конденсатора:
У него более сложная конструкция и изготовление, чем у двухпоточного поверхностного конденсатора.
Он требует больше охлаждающей воды, чем двухпоточный поверхностный конденсатор, для того же количества пара.
У него выше риск засорения труб из-за большего числа проходов охлаждающей воды.
Конденсатор снизу-вверх
Конденсатор снизу-вверх — это тип поверхностного конденсатора, в котором отработанный пар входит сверху корпуса и течет вниз по трубам. Охлаждающая вода входит с одного конца корпуса и течет через трубы в одном направлении. Конденсат собирается в нижней части корпуса и выкачивается насосом для откачки конденсата. Насос для откачки воздуха расположен в самой нижней точке корпуса, как показано на рисунке ниже.
Центральный поток поверхностного конденсатора
Центральный поток поверхностного конденсатора — это тип поверхностного конденсатора, в котором отработанный пар входит сверху корпуса и течет радиально внутрь к центру трубного пучка, где находится насос для откачки воздуха. Охлаждающая вода входит с одного конца корпуса и течет через трубы в одном направлении, как показано на рисунке ниже.
Преимущества центрального потока поверхностного конденсатора:
У него лучше распределение пара по поверхности труб, чем у конденсатора снизу-вверх, так как пар имеет доступ ко всей периферии труб.
У него ниже риск накопления воздуха и коррозии, чем у конденсатора снизу-вверх, так как воздух откачивается из центра трубного пучка.
У него ниже падение давления по трубам, чем у конденсатора снизу-вверх, так как длина труб короче.
Недостатки центрального потока поверхностного конденсатора:
У него более сложная конструкция и изготовление, чем у конденсатора снизу-вверх, так как требуется литая форма вокруг трубного пучка для направления потока пара радиально внутрь.
У него ниже коэффициент теплопередачи, чем у двухпоточного или многопоточного поверхностного конденсатора, так как пар и охлаждающая вода текут параллельно, а не противотоком.
У него выше риск засорения труб, чем у двухпоточного или многопоточного поверхностного конденсатора, так как охлаждающая вода течет только один раз через трубы.
Обратный поток поверхностного конденсатора
Обратный поток поверхностного конденсатора — это тип поверхностного конденсатора, в котором отработанный пар входит снизу корпуса и течет вверх по трубам. Охлаждающая вода входит с одного конца корпуса и течет через трубы в одном направлении. Конденсат собирается в нижней части корпуса и выкачивается насосом для откачки конденсата. Насос для откачки воздуха расположен сверху корпуса, как показано на рисунке ниже.
Преимущества обратного потока поверхностного конденсатора:
