Bir Tübin için Buhar Soğutucu: kapsamlı bir kılavuz
Bir Turbin için Buhar Soğutucu Nedir?
Bir buhar soğutucusu bir buhar türbininin düşük basınçlı atık buharını soğutma suyu kullanarak suya dönüştüren bir cihazdır. Bir buhar türbininin buhar soğutucusunun ana işlevi, türbinin atık tarafında düşük geri basınç sağlamak ve bu şekilde santralın verimliliğini ve üretimini artırmaktır.
Türbinden çıkan atık buhar, mevcut enerjisini mekanik çalışma haline çevirmek için büyük ölçüde genişlemelidir. Eğer buhar çalışmasını tamamladıktan sonra soğutulmazsa, gelen sonraki buharın gereken hacme genişlemesi için yeterli alan oluşturulmaz. Bu nedenle, kapalı bir sistemde buharın soğutulması, hacmini azaltır ve türbin çıkışındaki basıncı düşüren bir vakum oluşturur.
Bir türbin için buhar soğutucusu, soğutucu odası, soğutma suyu sağlayıcı, nemli hava pompaları ve sıcak su havuzu gibi birçok bileşenden oluşur. Soğutucu odası, buharın soğutma suyasına ısıyı aktarılarak soğutulduğu yerdir.
Soğutma suyu sağlayıcı, soğutma kulesinden veya başka bir kaynaktan gelen soğuk suyu soğutucuya dolaştırmak için soğutma suyu sağlar. Nemli hava pompaları, soğutucudan kondense edilmiş buhar, hava, kondense olmayan su buharı ve diğer gazları toplar ve atmosfere veya deaeratora atar. Sıcak su havuzu, kondense edilmiş buharın toplandığı ve oradan buhar kazanına besi suyu olarak pompalanabileceği yerdir.
Türbinler için iki ana tip buhar soğutucusu vardır: jet soğutucular ve yüzey soğutucular. Jet soğutucularda, soğutma suyu atık buhar üzerine püskürtülür ve onunla karıştırılır. Bu, buharın soğutulmasının hızlı bir sürecidir, ancak bu süreç, tekrar besi suyu olarak kullanılamayacak kontamine olmuş su üretir.
Yüzey soğutucularda, soğutma suyu ve atık buhar, tüpler veya plakalar gibi bir bariyer tarafından ayrılır ve buharın bu bariyer aracılığıyla ısı değişim ile soğuması gerçekleşir. Bu, buharın soğumasının daha yavaş bir sürecidir, ancak tekrar besi suyu olarak kullanılabilen saf su üretir.
Neden Bir Tübin İçin Buhar Soğutucusu Kullanılır?
Bir türbin için buhar soğutucusu kullanmak, güç üretimi için çeşitli avantajlar sunar, örneğin:
Santralin termal verimliliğini, spesifik buhar tüketimini azaltarak ve birim kütleden elde edilen çalışma miktarını artırarak artırır.
Kondense edilmiş buhardan çözünmüş gazları ve kirleticileri çıkararak besi suyunun kalitesini iyileştirir.
Buhar ve soğutma suyu arasındaki doğrudan teması önleyerek, kazan ve türbindeki korozyonu ve çökeltileri azaltır.
Buhar ve soğutma suyunun atmosfere veya su kaynaklarına atılmasını minimize ederek çevre kirliliğini azaltır.
Kondense edilmiş buharı besi suyu olarak geri dönüşüm yaparak su kaynaklarını tasarruf eder.
Bir Tübin İçin Buhar Soğutucusu Nasıl Çalışır?
Bir türbin için buhar soğutucusunun çalışma prensibi, ısı aktarımı ve faz değişimi temelindedir. Türenden çıkan atık buhar, düşük basınç ve yüksek sıcaklıkta soğutucuya girer. Soğutma suyu ise düşük sıcaklık ve yüksek basınçta soğutucuya girer. İki akışkan arasındaki ısı aktarımı, onları fiziksel olarak ayıran bir bariyer aracılığıyla gerçekleşir. Bariyer, soğutucunun türüne bağlı olarak tüpler veya plakalar olabilir.
Isı aktarımı gerçekleşirken, atık buharın sıcaklığı düşer ve potansiyel ısı salınır. Potansiyel ısı, soğutma suyu tarafından emilir ve bu da soğutma suyunun sıcaklığını artırır. Atık buhar, buhar fazından sıvı fazına geçerek kondense edilmiş su haline gelir. Kondense edilmiş su, soğutucunun altındaki sıcak su havuzunda toplanır. Soğutma suyu, yüksek sıcaklık ve düşük basınçta soğutucudan çıkar.
Kondense edilmiş su, bir deaeratora veya doğrudan bir kazan besi pompasına kadar bir kondensat çıkarma pompası tarafından pompalanır. Deaerator, kondense edilmiş sudan kalan hava veya gazları kaldırır ve suyu kazan besi pompasına göndermeden önce ısıtırır. Kazan besi pompa, besi suyunun basıncını artırır ve suyu kazana teslim eder.
Soğutma suyu, ya bir soğutma kulesine veya başka bir kaynaka atılır ya da bir ısıtıcı veya ekonomizer aracılığıyla yeniden dolaştırılır. Soğutma kulesi, soğutma suyunun bazı kısmını havaya buharlaştırarak suyun sıcaklığını düşürür. Isıtıcı veya ekonomizer, soğutma suyundan başka bir akışkana (örneğin hava veya besi suyu) bazı ısıyı aktarır.
Türbinler İçin Buhar Soğutucuların Türleri Nelerdir?
Soğutma tekniğine bağlı olarak, türbinler için iki ana tip buhar soğutucusu vardır: jet soğutucular ve yüzey soğutucular.
Jet Soğutucular
Jet soğutucularda, soğutma suyu atık buhar üzerine püskürtülür ve onunla karıştırılır. Bu, buharın soğumasının hızlı bir sürecidir, ancak bu süreç, tekrar besi suyu olarak kullanılamayacak kontamine olmuş su üretir. Su ve buharın karışımı, bir deaeratora veya soğutma kulesine pompalandığı sıcak su havuzuna atılır.
Üç alt tip jet soğutucu vardır: düşük seviye, yüksek seviye ve ejektör jet soğutucular. Düşük seviye jet soğutucularda, sıcak su havuzu soğutucu ile aynı seviyede yer alır ve karışım yer çekimiyle akar. Yüksek seviye jet soğutucularda, sıcak su havuzu soğutucunun üstünde yer alır ve karışım bir pompa ile yükseltilir. Ejektör jet soğutucularda, soğutma suyu yüksek hızda atık buhar içine enjekte edilir ve bir vakum oluşturur, bu da karışımı sıcak su havuzuna çeker.
Jet soğutucuların avantajları şunlardır:
Basit, ucuz, kolay kurulum ve işletimlidir.
Yüksek ısı aktarım hızına ve düşük basınç düşüşüne sahiptir.
Geniş bir soğutma suyu sağlama veya ayrı bir hava çıkarma sistemi gerektirmez.
Jet soğutucuların dezavantajları şunlardır:
Tekrar besi suyu olarak kullanılamayacak, atılmadan önce işleme ihtiyacı olan safsız su üretir.
Soğutma suyu ve karışımın pompalanması için yüksek enerji tüketimi vardır.
Soğutma suyunun kalitesi ve sıcaklığından etkilidir.
Yüzey Soğutucular
Yüzey soğutucularda, soğutma suyu ve atık buhar, tüpler veya plakalar gibi bir bariyer tarafından ayrılır ve buharın bu bariyer aracılığıyla soğuması gerçekleşir. Soğutma suyu, bir dizi tüp veya plaka içinden geçer ve atık buhar, bunların dış yüzeyi boyunca akar. Buharın isi, soğutma suyu tarafından emilir ve bu da suyun sıcaklığını artırır.
Atık buhar, buhar fazından sıvı fazına geçerek kondense edilmiş su haline gelir. Kondense edilmiş su, soğutucunun altındaki sıcak su havuzunda toplanır. Soğutma suyu, yüksek sıcaklık ve düşük basınçta soğutucudan çıkar.
İki alt tip yüzey soğutucu vardır: aşağı akış ve karşı akış. Aşağı akış yüzey soğutucularda, atık buhar tepeden girer ve tüpler veya plakalar üzerinden aşağı doğru akar. Karşı akış yüzey soğutucularda, atık buhar bir uçtan girer ve tüpler veya plakalar üzerinden yukarı doğru akar, soğutma suyu ise diğer uctan girer ve onlar üzerinden aşağı doğru akar.
Yüzey soğutucuların avantajları şunlardır:
Tekrar besi suyu olarak kullanılabilen ve kazan ve türbindeki korozyonu ve çökeltileri azaltan saf su üretir.
Soğutma suyu ve kondense edilmiş suyun pompalanması için düşük enerji tüketimi vardır.
Soğutma suyunun kalitesi ve sıcaklığından etkilenmez.
Yüzey soğutucuların dezavantajları şunlardır:
Karmaşık, pahalı, kurulum ve işletme açısından zordur.
Düşük ısı aktarım hızına ve yüksek basınç düşüşüne sahiptir.
Geniş bir soğutma suyu sağlama ve ayrı bir hava çıkarma sistemi gerektirir.
Bir Tübin İçin Hangi Buhar Soğutucusunu Seçmelisiniz?
Bir türbin için buhar soğutucusunun seçimi, aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
