Ano ang Surface Steam Condenser?

Ang isang surface steam condenser ay isang aparato na nagpapalamig at nagkocondense 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 taasan ang epektividad ng turbine sa pamamagitan ng paglikha ng isang low-pressure environment 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 lumiliko ang cooling water. Ang exhaust steam ay lumilipas sa ibabaw ng mga tube at inililipat nito ang init nito sa cooling water, na nagreresulta sa kondensasyon ng steam sa likido na tubig. Ang kondensadong tubig, na kilala rin bilang condensate, ay kinokolekta sa ilalim ng shell at inililikom ng isang condensate extraction pump. Ang cooling water, na sumasangkot ng init mula sa steam, ay lumilikas sa labas ng shell at isinasakloob 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 naglilikha ng vacuum sa loob ng shell, na bumababa sa presyon at temperatura ng exhaust steam at nagpapataas ng heat transfer at proseso ng kondensasyon.

Mayroong iba't ibang uri at disenyo ng surface steam condensers, depende sa direksyon ng flow 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 adhika at di-pabor.

Two-Flow Surface Condenser

Ang two-flow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang cooling water ay lumiliko sa mga tube dalawang beses, una mula sa isang dulo patungo sa isa pa, at pagkatapos pabalik mula sa isa pa patungo sa orihinal na dulo. Ang exhaust steam ay papasok mula sa tuktok ng shell at lumilipas sa ibabaw ng mga tube, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang mga adhika ng two-flow surface condenser ay:

• May simpleng disenyo at konstruksyon.

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

• May mababang pressure drop sa ibabaw ng mga tube dahil sa maikling haba ng tube.

Ang mga di-pabor ng two-flow surface condenser ay:

• Nangangailangan ng mas maraming cooling water kaysa sa single-flow surface condenser para sa parehong dami ng steam.

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

• May mas mababang vacuum efficiency dahil sa mas mataas na temperatura difference sa pagitan ng inlet at outlet cooling water.

Multi-Flow Surface Condenser

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

Ang mga adhika ng multi-flow surface condenser 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.

• May mas mababang pressure drop sa ibabaw ng mga tube dahil sa mas maikling haba ng tube sa bawat pasada.

• May mas mataas na vacuum efficiency dahil sa mas mababang temperatura difference sa pagitan ng inlet at outlet cooling water.

Ang mga di-pabor ng multi-flow surface condenser ay:

• May mas komplikadong disenyo at konstruksyon kaysa sa two-flow surface condenser.

• Nangangailangan ng mas maraming cooling water kaysa sa two-flow surface condenser para sa parehong dami ng steam.

• May mas mataas na panganib ng tube fouling dahil sa higit pang pasada ng cooling water.

Downflow Surface Condenser

Ang downflow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang exhaust steam ay papasok mula sa tuktok ng shell at lumilipas pababa sa ibabaw ng mga tube. Ang cooling water ay papasok mula sa isang dulo ng shell at lumiliko sa mga tube sa isang direksyon. Ang kondensadong tubig ay kinokolekta sa ilalim ng shell at inililikom ng isang condensate extraction pump. Ang air extraction pump ay nasa pinakamababang bahagi ng shell, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Central Flow Surface Condenser

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

Ang mga adhika ng central flow surface condenser ay:

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

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

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

Ang mga di-pabor ng central flow surface condenser ay:

• May mas komplikadong disenyo at konstruksyon kaysa sa downflow surface condenser, dahil kailangan ng isang volute casting sa paligid ng tube nest upang direktahan ang flow ng steam radially inward.

• May mas mababang heat transfer coefficient kaysa sa two-flow o multi-flow surface condenser, dahil ang steam at cooling water ay lumiliko in parallel hindi counterflow.

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

Inverted Flow Surface Condenser

Ang inverted flow surface condenser ay isang uri ng surface condenser kung saan ang exhaust steam ay papasok mula sa malapit sa ilalim ng shell at lumilipas pataas sa ibabaw ng mga tube. Ang cooling water ay papasok mula sa isang dulo ng shell at lumiliko sa mga tube sa isang direksyon. Ang kondensadong tubig ay kinokolekta sa ilalim ng shell at inililikom ng isang condensate extraction pump. Ang air extraction pump ay naka-locate sa tuktok ng shell, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang mga adhika ng inverted flow surface condenser ay:

• May mas mataas na heat transfer coefficient k