Ένας κυψελής ατμού για τουρμπίνα είναι ένα συστηματικό που μετατρέπει το χαμηλόπιεσο ατμό από την εξάγωγη μιας τουρμπίνας ατμού σε νερό χρησιμοποιώντας ψυχτό νερό. Η βασική λειτουργία ενός κυψελή ατμού για τουρμπίνα είναι να διατηρεί μια χαμηλή πίεση στην πλευρά εξάγωγης της τουρμπίνας ατμού, η οποία αυξάνει την απόδοση και την παραγωγή του ηλεκτροπαραγωγού.
Ο ατμός εξάγωγης από την τουρμπίνα πρέπει να επεκταθεί σε μεγάλο βαθμό για να μετατρέψει την διαθέσιμη ενέργειά του σε μηχανική εργασία. Εάν ο ατμός δεν συμπυκνωθεί μετά την εργασία του, δεν θα δημιουργήσει αρκετό χώρο για τον επόμενο ατμό να επεκταθεί στο απαιτούμενο όγκο. Συνεπώς, η συμπύκνωση του ατμού σε κλειστό σύστημα μειώνει τον όγκο και δημιουργεί ένα βάκουμ που μειώνει την πίεση στην έξοδο της τουρμπίνας.
Ένας κυψελής ατμού για τουρμπίνα αποτελείται από πολλά συστατικά, όπως η καμπή κυψελή, η παροχή ψυχτού νερού, πάμποι ορεινού αέρα και ένας ζεστός κολυμβητήρας. Η καμπή κυψελή είναι όπου ο ατμός συμπυκνώνεται μεταφέροντας τη θερμότητά του στο ψυχτό νερό.
Η παροχή ψυχτού νερού παρέχει κρύο νερό από μια ψυχτή πύργο ή άλλη πηγή για να κυκλοφορήσει μέσα στον κυψελή. Οι πάμποι ορεινού αέρα συλλέγουν το συμπυκνωμένο νερό, τον αέρα, τον μη συμπυκνωμένο ατμό και άλλα αέρια από τον κυψελή και τα αποδίδουν στην ατμόσφαιρα ή σε έναν αποξενώντα. Ο ζεστός κολυμβητήρας είναι όπου συλλέγεται το συμπυκνωμένο νερό και από όπου μπορεί να αναστομωθεί πίσω στον καυστήρα ατμού ως νερό εισόδου.
Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι κυψελών ατμού για τουρμπίνες: κυψελοί ατμού πίσω από προβολή και επιφανειακοί κυψελοί. Στους κυψελούς ατμού πίσω από προβολή, το ψυχτό νερό αεροψεκαστεί στον ατμό εξάγωγης και αναμείγνυται μαζί του. Αυτή είναι μια γρήγορη διαδικασία συμπύκνωσης του ατμού, αλλά αποτελεί σε ρυπανμένο νερό που δεν μπορεί να αναχρησιμοποιηθεί ως νερό εισόδου.
Στους επιφανειακούς κυψελούς, το ψυχτό νερό και ο ατμός εξάγωγης χωρίζονται από ένα φράγμα, όπως σωλήνες ή πλάκες, και η συμπύκνωση συμβαίνει μέσω της ανταλλαγής θερμότητας μέσω αυτού του φράγματος. Αυτή είναι μια πιο αργή διαδικασία συμπύκνωσης του ατμού, αλλά παράγει καθαρό νερό που μπορεί να αναχρησιμοποιηθεί ως νερό εισόδου.
Η χρήση ενός κυψελή ατμού για τουρμπίνα έχει πολλά πλεονεκτήματα για την παραγωγή ηλεκτρισμού, όπως:
Αυξάνει τη θερμική απόδοση του ηλεκτροπαραγωγού μειώνοντας τη συγκεκριμένη κατανάλωση ατμού και αυξάνοντας την παραγωγή εργασίας ανά μονάδα μάζας ατμού.
Βελτιώνει την ποιότητα του νερού εισόδου απομακρύνοντας διαλυμένα αέρια και ρυπαντικά από το συμπυκνωμένο νερό.
Μειώνει την οξείδωση και την κατάθλιψη στον καυστήρα και την τουρμπίνα προστατεύοντας από άμεση επαφή μεταξύ ατμού και ψυχτού νερού.
Μειώνει την περιβαλλοντική ρύπανση μειώνοντας την εκπομπή ατμού και ψυχτού νερού στην ατμόσφαιρα ή τα υδατορρεύματα.
Εξοικονομεί πόρους νερού ανακυκλώντας το συμπυκνωμένο νερό ως νερό εισόδου.
Η λειτουργία ενός κυψελή ατμού για τουρμπίνα βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας και την αλλαγή φάσης. Ο ατμός εξάγωγης από την τουρμπίνα εισέρχεται στον κυψελή με χαμηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία. Το ψυχτό νερό εισέρχεται στον κυψελή με χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση. Η μεταφορά θερμότητας μεταξύ των δύο ρευστών συμβαίνει μέσω ενός φράγματος που τα χωρίζει φυσικά. Το φράγμα μπορεί να είναι σωλήνες ή πλάκες, ανάλογα με τον τύπο του κυψελή.
Καθώς συμβαίνει η μεταφορά θερμότητας, η θερμοκρασία του ατμού εξάγωγης μειώνεται, και αποδίδει τη λανθάνουσα θερμότητά του. Η λανθάνουσα θερμότητα απορροφείται από το ψυχτό νερό, το οποίο αυξάνει τη θερμοκρασία του. Ο ατμός εξάγωγης αλλάζει φάση από αέριο σε υγρό και γίνεται συμπυκνωμένο νερό. Το συμπυκνωμένο νερό συλλέγεται στον ζεστό κολυμβητή στο κάτω μέρος του κυψελή. Το ψυχτό νερό εξέρχεται από τον κυψελή με υψηλή θερμοκρασία και χαμηλή πίεση.
Το συμπυκνωμένο νερό στη συνέχεια πάμπεται από έναν πάμπο εξαγωγής συμπυκνωμένου νερού σε έναν αποξενώντα ή άμεσα σε έναν πάμπο εισόδου καυστήρα. Ο αποξενώντας αφαιρεί οποιαδήποτε υπόλοιπα αέρια ή αέρια από το συμπυκνωμένο νερό και το θερμαίνει πριν το στείλει στον πάμπο εισόδου καυστήρα. Ο πάμπος εισόδου καυστήρα αυξάνει την πίεση του νερού εισόδου και το παρέχει στον καυστήρα.
Το ψυχτό νερό είτε εκπέμπεται σε μια ψυχτή πύργο ή άλλη πηγή είτε ανακυκλώνεται μέσω ενός ανταλλακτήρα θερμότητας ή ενός οικονομήτη. Η ψυχτή πύργος μειώνει τη θερμοκρασία του ψυχτού νερού εξατμίζοντας μέρος του στον αέρα. Ο ανταλλακτήρας θερμότητας ή ο οικονομήτης μεταφέρει μέρος της θερμότητας από το ψυχτό νερό σε άλλο ρεύστη, όπως αέρας ή νερό εισόδου.
Ανάλογα με την τεχνική συμπύκνωσης, υπάρχουν κυρίως δύο τύποι κυψελών ατμού για τουρμπίνες: κυψελοί ατμού πίσω από προβολή και επιφανειακοί κυψελοί.
Στους κυψελούς ατμού πίσω από προβολή, το ψυχτό νερό αεροψεκαστεί στον ατμό εξάγωγης και αναμείγνυται μαζί του. Αυτή είναι μια γρήγορη διαδικασία συμπύκνωσης του ατμού, αλλά αποτελεί σε ρυπανμένο νερό που δεν μπορεί να αναχρησιμοποιηθεί ως νερό εισόδου. Η μίξη νερού και ατμού στη συνέχεια εκπέμπεται σε έναν ζεστό κολυμβητή, όπου πάμπεται από έναν πάμπο ορεινού αέρα σε έναν αποξενώντα ή μια ψυχτή πύργο.
Υπάρχουν τρεις υποτύποι κυψελών ατμού πίσω από προβολή: χαμηλού επιπέδου, υψηλού επιπέδου και κυψελοί πίσω από προβολή με εκτοξευτή. Στους κυψελούς ατμού πίσω από προβολή χαμηλού επιπέδου, ο ζεστός κολυμβητής είναι τοποθετημένος στο ίδιο επίπεδο με τον κυψελή, και η μίξη ρέει με βάρος. Στους κυψελούς ατμού πίσω από προβολή υψηλού επιπέδου, ο ζεστός κολυμβητής είναι τοποθετημένος πάνω από τον κυψελή και η μίξη επιδίδεται από έναν πάμπο. Στου
