Il existe principalement trois types de condenseurs à jets.
Condenseur de bas niveau.
Condenseur de haut niveau.
Condenseur éjecteur.
Dans ce cas, la chambre du condenseur est placée à une faible élévation et la hauteur totale de l'unité est suffisamment basse pour que le condenseur puisse être directement placé sous la turbine à vapeur, des pompes sont nécessaires pour extraire le condensat d'eau de refroidissement et l'air du condenseur.
Les condenseurs à jets de bas niveau se divisent en deux types-
Contre-courant
Cours parallèle.
Examinons ces condenseurs à jets un par un.
Dans ce type de condenseur à vapeur, la vapeur d'échappement entre dans la partie inférieure de la chambre du condenseur et l'eau de refroidissement entre dans la partie supérieure. La vapeur monte à l'intérieur de la chambre tandis que l'eau de refroidissement tombe du haut, à travers la vapeur. La chambre du condenseur est généralement équipée de plus d'un bac d'eau perforé de trous pour briser l'eau en petits jets. Le processus est très rapide.
La vapeur condensée ainsi que l'eau de refroidissement descendent par un tuyau vertical jusqu'à la pompe d'extraction. Cette pompe centrifuge pousse l'eau vers le réservoir chaud. Si nécessaire, une partie de l'eau du réservoir chaud peut être utilisée comme eau d'alimentation de la chaudière et le reste de l'eau s'écoule vers l'étang de refroidissement. L'eau d'alimentation de la chaudière est prise du réservoir chaud par une pompe d'alimentation de la chaudière, tandis que l'eau excédentaire s'écoule par gravité vers l'étang de refroidissement.
Une petite pompe à air est nécessaire au sommet du réservoir condensé, pour extraire l'air et les vapeurs non condensées. La pompe à air, requise pour le condenseur à jets, est de petite capacité pour deux raisons principales.
Elle doit gérer l'air et les vapeurs seules.
Elle doit gérer un petit volume d'air et de vapeurs, car le volume d'air et de vapeurs est réduit en raison de leur refroidissement pendant qu'ils montent à travers le courant d'eau de condensation.
Dans ce type de condenseur à vapeur, il n'est pas nécessaire d'avoir une pompe supplémentaire pour soulever l'eau de refroidissement de l'étang de refroidissement vers la chambre du condenseur, car l'eau est aspirée elle-même par le vide créé dans le condenseur en raison de la condensation de la vapeur d'échappement.
Bien que dans certains cas, une pompe soit utilisée pour pousser l'eau vers le condenseur.
Le design de base du condenseur à jets de bas niveau en cours parallèle est similaire à celui du condenseur à jets de bas niveau contre-courant. Dans ce condenseur à jets, l'eau de refroidissement et la vapeur d'échappement entrent tous deux dans la chambre du condenseur par le haut. La déperdition de chaleur se produit pendant la chute de l'eau à travers la vapeur.
L'eau de refroidissement, la vapeur condensée ainsi que l'air humide sont collectés au fond du condenseur par une seule pompe. Cette pompe est connue sous le nom de pompe à eau humide. Il n'est pas nécessaire d'avoir une pompe à air sèche supplémentaire au sommet du condenseur.
Comme une seule pompe doit gérer le condensat, l'air et la vapeur d'eau, la capacité de production de vide est limitée dans le condenseur à jets de bas niveau en cours parallèle. Comme dans la technique contre-courante, il n'est pas nécessaire d'avoir une pompe supplémentaire pour soulever l'eau de refroidissement de la source ou de l'étang de refroidissement vers le condenseur, car c'est le vide créé dans le condenseur en raison de la condensation de la vapeur d'échappement qui le fait.
Si un long tuyau de plus de 10 mètres, fermé à l'extrémité supérieure, rempli d'eau, ouvert à l'extrémité inférieure et immergé dans l'eau, alors la pression atmosphérique maintiendrait l'eau dans le tuyau à une hauteur de 10 mètres au niveau de la mer. Sur la base de ce principe, le condenseur à jets de haut niveau ou barométrique est conçu. La figure ci-dessous montre un condenseur à jets de haut niveau.
Dans cet agencement, le tuyau de sortie d'eau du fond du condenseur vient verticalement directement jusqu'au réservoir chaud qui est placé au niveau du sol. L'eau de refroidissement est alimentée dans la chambre du condenseur par une pompe. L'eau de refroidissement entre par le côté près du haut de la chambre du condenseur.
La vapeur d'échappement entre par le côté près du bas du condenseur. C'est essentiellement un condenseur à jets contre-courant. Ici, la vapeur monte à l'intérieur du condenseur tandis que les jets d'eau tombent du haut. Les condensats et l'eau de refroidissement arrivent au réservoir chaud par le tuyau vertical en raison de la force gravitationnelle.
Il n'est pas nécessaire d'avoir une pompe d'extraction. L'air, la vapeur non condensée sont évacués de la chambre en utilisant une pompe à air sèche au sommet du condenseur. Ici, la capacité et la taille de la pompe à air sèche sont assez petites, car elle n'a qu'à gérer l'air et la vapeur non condensée, et elle n'a pas à gérer l'eau de refroidissement et la vapeur condensée.
Dans ce type de condenseur, le momentum de l'eau qui tombe est utilisé pour extraire ou éjecter l'air des condensats. La chambre du condenseur comprend un tube vertical central dans lequel il y a une série de plusieurs cônes ou orifices convergents. La vapeur d'échappement entre latéralement dans la chambre du condenseur cylindrique. Le tube central est équipé de nombreuses ouvertures ou ports de vapeur.
L'eau de refroidissement tombe sur le premier orifice convergent en haut à grande vitesse. Cette vitesse est atteinte par l'eau qui tombe d'une hauteur de 2 à 6 mètres. Cette eau s'écoule à travers les orifices convergents un par un. La vapeur entre dans les orifices via les ports de vapeur. Lorsque cette vapeur entre en contact avec l'eau de refroidissement, elle se condense et crée un vide partiel.
En raison de ce vide, de plus en plus de vapeur entre dans les tubes verticaux via les ports de vapeur et se condense, créant un vide encore plus important. Le mélange d'eau de refroidissement, de vapeur condensée, de vapeur non condensée et d'air humide descend jusqu'au dernier orifice divergent, comme indiqué dans la figure ci-contre.
Dans les orifices divergents, l'énergie cinétique est partiellement transformée en énergie de pression afin que les condensats et l'air soient évacués dans le réservoir chaud contre la pression atmosphérique. Le condenseur éjecteur est généralement équipé d'une vanne anti-retour à l'entrée de la vapeur d'échappement, comme indiqué, pour empêcher un reflux soudain d'eau dans le tuyau d'échappement de la turbine en cas de panne soudaine de l'alimentation en eau du condenseur.
Un condenseur éjecteur nécessite plus d'eau que les autres condenseurs à jets. Le coût est faible, la taille est petite. Il est simple et fiable, mais convient uniquement aux petites unités de production d'énergie.
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