Що таке поверхневий паровий конденсатор?
Поверхневий конденсатор пари — це пристрій, який охолоджує та конденсує вихідну пару з парової турбіни на тепловій електростанції або в інших застосуваннях, які використовують пару. Основною метою поверхневого конденсатора пари є підвищення ефективності турбіни шляхом створення низькотиску виходу турбіни та відновлення чистої води з пари для повторного використання як питомої води для котла.
Поверхневий конденсатор пари складається з корпусу, який містить велику кількість трубок, через які протікає охолоджувальна вода. Вихідна пара проходить над трубками та передає свою тепло охолоджувальній воді, що призводить до конденсації пари у рідинну воду. Конденсат, також відомий як конденсат, збирається на дні корпусу та насосом відкачування конденсату викачується. Охолоджувальна вода, яка поглинає тепло від пари, виходить з корпусу та циркулює через вежу охолодження або іншу систему відмови від тепла.
Поверхневому конденсатору пари також потрібен насос вилучення повітря, який вилучає повітря та інші невипаровні гази з корпусу. Це створює вакуум всередині корпусу, що знижує тиск та температуру вихідної пари та підвищує процес теплопередачі та конденсації.
Існують різні типи та конструкції поверхневих конденсаторів пари, залежно від напрямку потоку пари та охолоджувальної води, кількості проходів охолоджувальної води та інших факторів. У цій статті ми обговоримо деякі з поширених типів поверхневих конденсаторів пари та їх переваги та недоліки.
Двопоточний поверхневий конденсатор
Двопоточний поверхневий конденсатор — це тип поверхневого конденсатора, в якому охолоджувальна вода протікає через трубки двічі, спочатку з одного кінця до іншого, а потім назад з іншого кінця до початкового. Вихідна пара входить з верху корпусу та протікає над трубками, як показано на малюнку нижче.
Переваги двопоточного поверхневого конденсатора:
Він має просту конструкцію та будівлю.
Він має високий коефіцієнт теплопередачі завдяки протипоточному розташуванню пари та охолоджувальної води.
Він має низький тискування через трубки завдяки короткій довжині трубок.
Недоліки двопоточного поверхневого конденсатора:
Він потребує більше охолоджувальної води, ніж однопоточний поверхневий конденсатор, для тієї ж кількості пари.
Він має більший ризик забруднення труб через довший час контакту між охолоджувальною водою та стінкою труби.
Він має нижчу ефективність вакууму через більшу різницю температур між вхідною та вихідною охолоджувальною водою.
Багатопоточний поверхневий конденсатор
Багатопоточний поверхневий конденсатор — це тип поверхневого конденсатора, в якому охолоджувальна вода проходить більше ніж через дві паралельні секції труб. Вичерпаний пар вступає з однієї сторони корпуса і протікає через всі секції труб, як показано на малюнку нижче.
Переваги багатопоточного поверхневого конденсатора:
Він має більшу швидкість теплопередачі порівняно з двопоточним поверхневим конденсатором завдяки більшій площі контакту між парою та охолоджувальною водою.
Він має меншу втрату тиску через труби через коротшу довжину кожної секції.
Він має вищу ефективність вакууму через меншу різницю температур між вхідною та вихідною охолоджувальною водою.
Недоліки багатопоточного поверхневого конденсатора:
Він має більш складну конструкцію та будівлю порівняно з двопоточним поверхневим конденсатором.
Для однакової кількості пари йому потрібна більша кількість охолоджувальної води порівняно з двопоточним поверхневим конденсатором.
Він має більший ризик забруднення труб через більшу кількість проходів охолоджувальної води.
Поверхневий конденсатор знизу
Поверхневий конденсатор знизу — це тип поверхневого конденсатора, в якому вичерпаний пар вступає з верхньої частини корпуса і протікає вниз через труби. Охолоджувальна вода вступає з одного кінця корпуса і протікає через труби в одному напрямку. Законденсована вода збирається у нижній частині корпуса і викачується насосом для видобутку конденсату. Насос для видобутку повітря розташований у найнижчій точці корпуса, як показано на малюнку нижче.
Центральний поверхневий конденсатор
Центральний поверхневий конденсатор — це вид поверхневого конденсатора, в якому пари відходять зверху корпусу і рухаються радіально внутрішньо до центру пакету труб, де розташований насос для вилучення повітря. Холодна вода входить з одного кінця корпусу і протікає через труби в одному напрямку, як показано на нижньому малюнку.
Переваги центрального поверхневого конденсатора:
Він має краще розподілення пари по поверхні труб, ніж поверхневий конденсатор знизу, оскільки пара має доступ до всього периметру труб.
Він має нижчий ризик накопичення повітря та корозії, ніж поверхневий конденсатор знизу, оскільки повітря вилучається з центру пакету труб.
Він має нижче опорожнення тиску через труби, ніж поверхневий конденсатор знизу, оскільки довжина труб менша.
Недоліки центрального поверхневого конденсатора:
Він має більш складну конструкцію, ніж поверхневий конденсатор знизу, оскільки вимагає вольютного лиття навколо пакету труб для направлення потоку пари радіально внутрішньо.
Він має нижчий коефіцієнт теплопередачі, ніж двопоточний або багатопоточний поверхневий конденсатор, оскільки пара та холодна вода рухаються паралельно, а не протилежно.
Він має вищий ризик забруднення труб, ніж двопоточний або багатопоточний поверхневий конденсатор, оскільки холодна вода протікає лише один раз через труби.
Поверхневий конденсатор з оберненим потоком
Поверхневий конденсатор з оберненим потоком — це вид поверхневого конденсатора, в якому пара відходять близько до дна корпусу і рухається вгору над трубами. Холодна вода входить з одного кінця корпусу і протікає через труби в одному напрямку. Конденсат збирається на дні корпусу і викачується насосом для вилучення конденсату. Насос для вилучення повітря розташований зверху корпусу, як показано на нижньому малюнку.
Переваги поверхневого конденсатора з оберненим потоком:
Він має вищий коефіцієнт теплопередачі, ніж центральний або поверхневий конденсатор знизу, оскільки пара та холодна вода рухаються протилежно, а не паралельно.
Він має вищу ефективність вакууму, ніж центральний або поверхневий конденсатор знизу, оскільки повітря вилучається зверху корпусу, де воно менш щільне та менш вологе.
Він має нижчий ризик накопичення повітря та корозії, ніж центральний або поверхневий конденсатор знизу, оскільки повітря вилучається зверху корпусу, де воно менш схильне мішатися з конденсатом.
Недоліки поверхневого конденсатора з оберненим потоком:
Має більш складну конструкцію та проектування, ніж центральний потік або поверхневий конденсатор знизу, оскільки вимагає спеціального розташування для введення пари біля дна корпуса.
Має більший перепад тиску через труби, ніж центральний потік або поверхневий конденсатор знизу, оскільки довжина труб більша.
Має більший ризик забруднення труб, ніж двопоточний або багатопоточний поверхневий конденсатор, оскільки холодна вода проходить через труби лише один раз.
Еварятивний поверхневий конденсатор
Еварятивний поверхневий конденсатор — це тип поверхневого конденсатора, який використовується, коли постачання холодної води дуже обмежене. У цьому конденсаторі вичерпаний пар переходить через серію труб, а тонка плівка холодної води стікає по трубах. Холодна вода частково еварюється через теплопередачу від пари, що призводить до більшої швидкості конденсації. Законденсована вода та вологий повітря витягуються з виходу труб за допомогою насоса для витягання повітря. Природний або примусовий потік повітря допомагає прискорити процес еварації. Холодна вода, яка не еварюється, збирається у поддоні і може бути повторно використана як холодна вода. Еварятивний поверхневий конденсатор потребує лише додаткової води для компенсації втрат від еварації. Цей тип поверхневого конденсатора підходить для малих електростанцій, де недостатньо води.
Переваги еварятивного поверхневого конденсатора:
Має меншу споживання води, ніж інші типи поверхневих конденсаторів, оскільки вимагає лише додаткової води для компенсації втрат від еварації.
Має більшу кількість холоду, ніж інші типи поверхневих конденсаторів, оскільки використовує як чутливі, так і латентні механізми теплопередачі.
Має нижчі витрати на обслуговування, ніж інші типи поверхневих конденсаторів, оскільки має менше труб та клапанів.
Недоліки еварятивного поверхневого конденсатора:
Має високі початкові витрати, ніж інші типи поверхневих конденсаторів, оскільки вимагає спеціального проектування та будівництва.
Має високий ризик масивності та корозії, ніж інші типи поверхневих конденсаторів, оскільки холодна вода безпосередньо контактує з поверхнею труб та повітрям.
Має високий вплив на навколишнє середовище, ніж інші типи поверхневих конденсаторів, оскільки виділяє пари води та забруднювачі в атмосферу.
Висновок
Поверхневі конденсатори пари є важливими пристроями, які покращують ефективність та продуктивність парових турбін та інших застосувань, які використовують пару. Вони розроблені для охолодження та конденсації вичерпної пари у чисту воду для повторного використання як води для котла. Вони також створюють вакуум всередині корпусу, що знижує тиск та температуру вичерпної пари та підвищує процес теплопередачі та конденсації.
Існує різні типи та конструкції поверхневих конденсаторів пари, залежно від напрямку потоку пари та охолоджувальної води, кількості проходів охолоджувальної води та інших факторів. Деякі з поширених типів поверхневих конденсаторів пари — це двопоточні, багатопоточні, низькопоточні, центральнопоточні, обернені поточні та евапоративні. Кожен тип має свої переваги та недоліки, які слід врахувати перед вибором найкращого варіанту для конкретного застосування.
Поверхневі конденсатори пари широко використовуються на теплоелектростанціях, системах кондиціонування повітря, системах охолодження води та промислових об'єктах. Вони грають ключову роль у збереженні енергії, води та коштів, а також у зменшенні викидів та забруднення.
Заява: Поважайте оригінал, добрий матеріал вартість поділитися, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.
