کندانسور بخار برای توربین دستگاهی است که با استفاده از آب خنککننده، بخار فشار پایین خروجی از یک توربین بخار را به آب تبدیل میکند. عملکرد اصلی کندانسور بخار برای توربین، حفظ فشار پسزمینه پایین در سمت خروجی توربین بخار است که کارایی و خروجی نیروگاه را افزایش میدهد.
بخار خروجی از توربین باید به میزان زیادی گسترش یابد تا انرژی موجود آن به کار مکانیکی تبدیل شود. اگر بخار بعد از انجام کار خود مکث نشود، فضای کافی برای بخار بعدی برای گسترش به حجم مورد نیاز ایجاد نخواهد شد. بنابراین، مکث بخار در یک سیستم بسته حجم آن را کاهش داده و خلاء ایجاد میکند که فشار در محل خروجی توربین را کاهش میدهد.
کندانسور بخار برای توربین شامل چندین قطعه است، مانند کámara de condensación, suministro de agua de enfriamiento, bombas de aire húmedo y un pozo caliente. La cámara de condensación es donde el vapor se condensa transfiriendo su calor al agua de enfriamiento.
Suministro de agua de enfriamiento proporciona agua fría desde una torre de enfriamiento u otra fuente para circular dentro del condensador. Las bombas de aire húmedo recogen el vapor condensado, aire, vapor de agua no condensado y otros gases del condensador y los descargan a la atmósfera o a un desaerador. El pozo caliente es donde se recoge el vapor condensado y desde donde puede ser bombeado de vuelta al calderón de vapor como agua de alimentación.
Existen principalmente dos tipos de condensadores de vapor para turbinas: condensadores de chorro y condensadores de superficie. En los condensadores de chorro, el agua de enfriamiento se rocía sobre el vapor de escape y se mezcla con él. Este es un proceso rápido de condensación de vapor, pero resulta en agua contaminada que no puede reutilizarse como agua de alimentación.
En los condensadores de superficie, el agua de enfriamiento y el vapor de escape están separados por una barrera, como tubos o placas, y la condensación ocurre mediante intercambio de calor a través de esta barrera. Este es un proceso más lento de condensación de vapor, pero produce agua pura que puede reutilizarse como agua de alimentación.
استفاده از یک کندانسور بخار برای توربین چندین مزیت برای تولید برق دارد، مانند:
کارایی حرارتی نیروگاه را با کاهش مصرف بخار خاص و افزایش خروجی کار برای هر واحد جرم بخار افزایش میدهد.
کیفیت آب فید را با حذف گازهای حل شده و آلایندهها از بخار مکث شده بهبود میبخشد.
腐蝕和結垢通過防止蒸汽和冷卻水直接接觸來減少鍋爐和渦輪機的腐蝕和結垢。
通過最小化蒸汽和冷卻水排放到大氣或水體中，減少環境污染。
通過回收冷凝水作為給水來節約水資源。
پرینسیپ کاری کندانسور بخار برای توربین بر اساس انتقال حرارت و تغییر فاز است. بخار خروجی از توربین با فشار پایین و دما بالا وارد کندانسور میشود. آب خنککننده با دما پایین و فشار بالا وارد کندانسور میشود. انتقال حرارت بین دو مایع از طریق یک مانع که آنها را فیزیکی جدا میکند، اتفاق میافتد. مانع میتواند لولهها یا صفحات باشد، بسته به نوع کندانسور.
با انجام انتقال حرارت، دما بخار خروجی کاهش مییابد و گرما پنهان آن آزاد میشود. گرما پنهان توسط آب خنککننده جذب میشود که دمای آن افزایش مییابد. بخار خروجی فاز خود را از بخار به مایع تغییر میدهد و به آب مکث شده تبدیل میشود. آب مکث شده در پuits chaud au fond du condenseur. L'eau de refroidissement sort du condenseur à haute température et basse pression.
L'eau condensée est ensuite pompée par une pompe d'extraction de condensat vers un désaérateur ou directement vers une pompe d'alimentation de chaudière. Le désaérateur élimine les restes d'air ou de gaz de l'eau condensée et la chauffe avant de la renvoyer à la pompe d'alimentation de chaudière. La pompe d'alimentation de chaudière augmente la pression de l'eau d'alimentation et la livre à la chaudière.
L'eau de refroidissement est soit évacuée vers une tour de refroidissement ou une autre source, soit recirculée à travers un échangeur de chaleur ou un économiseur. La tour de refroidissement abaisse la température de l'eau de refroidissement en en évaporant une partie dans l'air. L'échangeur de chaleur ou l'économiseur transfère une partie de la chaleur de l'eau de refroidissement à un autre fluide, comme l'air ou l'eau d'alimentation.
بر اساس تکنیک مکث، دو نوع اصلی کندانسور بخار برای توربین وجود دارد: کندانسورهای جت و کندانسورهای سطحی.
در کندانسورهای جت، آب خنککننده روی بخار خروجی پاشیده شده و با آن مخلوط میشود. این یک فرآیند سریع مکث بخار است، اما نتیجه آب آلودی است که نمیتواند به عنوان آب فید مجدداً استفاده شود. مخلوط آب و بخار سپس به یک چاه گرم منتقل میشود که توسط یک پمپ هوا مرطوب به یک دساور یا یک برج خنککننده پمپ میشود.
سه زیرگروه از کندانسورهای جت وجود دارد: کندانسورهای جت سطح پایین، کندانسورهای جت سطح بالا و کندانسورهای جت اختراعی. در کندانسورهای جت سطح پایین، چاه گرم در همان سطح کندانسور قرار دارد و مخلوط با گرانی منتقل میشود. در کندانسورهای جت سطح بالا، چاه گرم در بالای کندانسور قرار دارد و مخلوط با یک پمپ بلند میشود. در کندانسورهای جت اختراعی، آب خنککننده با سرعت بالا به بخار خروجی تزریق میشود و خلاء ایجاد میکند که مخلوط را به چاه گرم میکشاند.
مزایای کندانسورهای جت عبارتند از:
آنها ساده، ارزان و راحت برای نصب و عملیات هستند.
آنها نرخ انتقال حرارت بالا و فشار کاهشی پایینی دارند.
آنها به تأمین آب خنککننده زیاد یا یک سیستم جداگانه برای استخراج هوا نیاز ندارند.
معایب کندانسورهای جت عبارتند از:
آنها آب ناخالص تولید میکنند که نمیتواند به عنوان آب فید مجدداً استفاده شود و نیاز به پردازش قبل از دفع دارد.
آنها مصرف انرژی بالایی برای پمپاژ آب خنککننده و مخلوط دارند.
آنها تحت تأثیر کیفیت و دمای آب خنککننده قرار میگیرند.
در کندانسورهای سطحی، آب خنککننده و بخار خروجی با یک مانع مانند لولهها یا صفحات جدا شدهاند و مکث از طریق این مانع انجام میشود. آب خنککننده از طریق آرایهای از لولهها یا صفحات عبور میکند و بخار خروجی بر روی سطح خارجی آنها جریان دارد. گرما بخار توسط آب خنککننده جذب میشود که دمای آن افزایش مییابد.
بخار خروجی فاز خود را از بخار به مایع تغییر میدهد و به آب مکث شده تبدیل میشود. آب مکث شده در چاه گرم در پایین کندانسور جمع میشود. آب خنککننده با دما بالا و فشار پایین از کندانسور خارج میشود.
دو زیرگروه از کندانسورهای سطحی وجود دارد: کندانسورهای سطحی پایینرو و کندانسورهای سطحی بالارو. در کندانسورهای سطحی پایینرو، بخار خروجی از بالا وارد شده و از روی لولهها یا صفحات به پایین جریان دارد. در کندانسورهای سطحی بالارو، بخار خروجی از یک سو وارد شده و از روی لولهها یا صفحات به بالا جریان دارد، در حالی که آب خنککننده از سوی دیگر وارد شده و از طریق آنها به پایین جریان دارد.
مزایای کندانسورهای سطحی عبارتند از:
آنها آب خالص تولید میکنند که میتواند به عنوان آب فید مجدداً استفاده شود و فرسایش و رسوب در گرمکن و توربین را کاهش میدهد.
آنها مصرف انرژی پایینی برای پمپاژ آب خنککننده و آب مکث شده دارند.
آنها تحت تأثیر کیفیت و دمای آب خنککننده قرار نمیگیرند.
