Condensador de chorro | Ejector de nivel bajo y alto con condensador de chorro
Existen principalmente tres tipos de condensadores de chorro.
Condensador de nivel bajo.
Condensador de nivel alto.
Condensador eyector.
Condensador de Nivel Bajo
En este caso, la cámara del condensador se coloca a una elevación baja y la altura total de la unidad es lo suficientemente baja como para que el condensador pueda colocarse directamente debajo de la turbina de vapor, se requiere una bomba o bombas para extraer el agua de enfriamiento, el condensado y el aire del condensador.
Los condensadores de chorro de nivel bajo son de dos tipos-
Flujo Contrario
Condensador de Chorro de Flujo Paralelo.
Vamos a discutir estos condensadores de chorro uno por uno.
Condensador de Chorro de Flujo Contrario de Nivel Bajo
En este tipo de condensador de vapor, el vapor de escape entra desde la parte inferior de la cámara del condensador y el agua de enfriamiento entra desde las partes superiores de esa cámara. El vapor sube dentro de la cámara mientras que el agua de enfriamiento cae desde arriba, a través del vapor. La cámara del condensador generalmente está provista de más de una bandeja de agua perforada con agujeros para romper el agua en pequeños chorros. El proceso es muy rápido.
El vapor condensado junto con el agua de enfriamiento desciende a través de un tubo vertical hasta la bomba de extracción. Esta bomba centrífuga empuja el agua hacia el pozo caliente. Si es necesario, parte del agua del pozo caliente puede ser utilizada como agua de alimentación de la caldera y el resto del agua fluye hacia el estanque de enfriamiento. El agua de alimentación de la caldera se toma del pozo caliente mediante una bomba de alimentación de la caldera, mientras que el agua sobrante fluye por gravedad hacia el estanque de enfriamiento.
Se requiere una pequeña bomba de aire en la parte superior del tanque condensado, para extraer el aire y el vapor no condensado. La bomba de aire, requerida para el condensador de chorro, es de capacidad pequeña por dos razones principales.
Tiene que manejar solo aire y vapor.
Tiene que manejar un volumen pequeño de aire y vapor, ya que el volumen de aire y vapor se reduce debido a su enfriamiento mientras ascienden a través del chorro de agua de condensación.
En este tipo de condensador de vapor, no es necesario un bomba adicional para elevar el agua de enfriamiento desde el estanque de enfriamiento hasta la cámara del condensador, ya que el agua se eleva sola por el vacío creado en el condensador debido a la condensación del vapor de escape.
Aunque en algunos casos se utiliza una bomba para empujar el agua al condensador.
Condensador de Chorro de Flujo Paralelo de Nivel Bajo
El diseño básico del condensador de chorro de flujo paralelo de nivel bajo es similar al del condensador de chorro de flujo contrario de nivel bajo. En este condensador de chorro, tanto el agua de enfriamiento como el vapor de escape entran a la cámara del condensador desde la parte superior. La disipación de calor ocurre durante la caída del agua a través del vapor.
El agua de enfriamiento, el vapor condensado junto con el aire húmedo se recogen desde la parte inferior del condensador mediante una bomba única. Esta bomba se conoce como bomba de agua húmeda. No es necesaria una bomba de aire seco adicional en la parte superior del condensador.
Como una sola bomba tiene que lidiar con el condensado, el aire y el vapor de agua, la capacidad de producir vacío es limitada en el condensador de chorro de flujo paralelo de nivel bajo. Similar a la técnica de chorro contrario, no es necesaria una bomba adicional para elevar el agua de enfriamiento desde la fuente o el estanque de enfriamiento hasta el condensador, ya que se eleva sola por el vacío creado en el condensador debido a la condensación del vapor de escape.
Condensador de Chorro de Nivel Alto o Barométrico
Si un tubo largo de más de 10 m, cerrado en el extremo superior, lleno de agua, abierto en la parte inferior y con la parte inferior sumergida en agua, entonces la presión atmosférica mantendría el agua en el tubo hasta una altura de 10 m a nivel del mar. Basándose en este principio, se diseña el condensador de chorro de nivel alto o barométrico. La figura a continuación muestra un condensador de chorro de nivel alto.
En este arreglo, el tubo de salida de agua desde la parte inferior del condensador viene directamente verticalmente al pozo caliente, que se encuentra a nivel del suelo. El agua de enfriamiento se alimenta a la cámara del condensador mediante una bomba. El agua de enfriamiento entra desde el lado cerca de la parte superior de la cámara del condensador.
El vapor de escape entra desde el lado cerca de la parte inferior del condensador. Este es básicamente un condensador de chorro de flujo contrario. Aquí, el vapor viaja hacia arriba dentro del condensador mientras que los chorros de agua caen desde arriba. Los condensados y el agua de enfriamiento llegan al pozo caliente a través del tubo de cola vertical debido a la fuerza gravitacional.
No es necesaria una bomba de extracción. El aire y el vapor no condensado se eliminan de la cámara utilizando una bomba de aire seco en la parte superior del condensador. Aquí, la capacidad y el tamaño de la bomba de aire seco son bastante pequeños, ya que solo tiene que lidiar con el aire y el vapor no condensado, y no tiene que manejar el agua de enfriamiento y el vapor condensado.
Condensador Eyector
En este tipo de condensador, se utiliza el momento del agua cayendo para extraer o expulsar el aire de los condensados. La cámara del condensador consta de un tubo vertical central en el que hay una serie de conos o boquillas convergentes. El vapor de escape entra desde el costado de la cámara del condensador cilíndrica. El tubo central está provisto de varios orificios o puertos de vapor.
El agua de enfriamiento cae sobre la boquilla convergente superior a alta velocidad. Esta velocidad se alcanza porque el agua cae desde 2 a 6 m de altura. Este agua fluye hacia abajo a través de las boquillas convergentes una por una. El vapor entra en las boquillas a través de los puertos de vapor. Al entrar en contacto con el agua de enfriamiento, se condensa y crea un vacío parcial.
Debido a este vacío, más y más vapor entra en los tubos verticales a través de los puertos de vapor y se condensa, resultando en un vacío aún mayor. La mezcla de agua de enfriamiento, vapor condensado, vapor no condensado y aire húmedo desciende hasta la boquilla divergente inferior, como se muestra en la figura adjunta.
En las boquillas divergentes, la energía cinética se transforma parcialmente en energía de presión, de modo que los condensados y el aire se descargan en el pozo caliente contra la presión de la atmósfera. El condensador eyector generalmente está equipado con una válvula antirretorno en la entrada de vapor de escape, como se muestra, para evitar un retroceso repentino de agua hacia el tubo de escape de la turbina en caso de fallo súbito del suministro de agua al condensador.
Un condensador eyector requiere más agua que otros condensadores de chorro. El costo es bajo, el tamaño es pequeño. Es simple y confiable, pero solo es adecuado para unidades de generación de potencia pequeña.
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