Esistono principalmente tre tipi di condensatori a getto.
Condensatore a basso livello.
Condensatore ad alto livello.
Condensatore eiettore.
In questo caso, la camera del condensatore è posizionata ad un'altitudine bassa e l'altezza complessiva dell'unità è sufficientemente bassa da permettere al condensatore di essere posizionato direttamente sotto il turbina a vapore, sono necessarie pompe per estrarre l'acqua di raffreddamento, il condensato e l'aria dal condensatore.
I condensatori a getto a basso livello sono di due tipi-
Flusso controcorrente
Condensatore a getto a flusso parallelo.
Analizziamo questi condensatori a getto uno per uno.
In questo tipo di condensatore a vapore, il vapore di scarico entra dalla parte inferiore della camera del condensatore e l'acqua di raffreddamento entra dalla parte superiore. Il vapore sale all'interno della camera mentre l'acqua di raffreddamento cade dall'alto attraverso il vapore. La camera del condensatore è generalmente dotata di più piatti d'acqua perforati con fori per spezzare l'acqua in piccoli getti. Il processo è molto rapido.
Il vapore condensato insieme all'acqua di raffreddamento scende attraverso un tubo verticale alla pompa di estrazione. Questa pompa centrifuga spinge l'acqua nella caldaia. Se necessario, una parte dell'acqua dalla caldaia può essere utilizzata come acqua alimentare per la caldaia a vapore e il resto dell'acqua scorre verso il laghetto di raffreddamento. L'acqua alimentare per la caldaia viene prelevata dalla caldaia tramite la pompa di alimentazione, mentre l'acqua in eccesso scorre per gravità verso il laghetto di raffreddamento.
È necessaria una piccola pompa d'aria sulla cima del serbatoio del condensato, per estrarre l'aria e i vapori non condensati. La pompa d'aria, necessaria per il condensatore a getto, ha una capacità ridotta per due motivi principali.
Deve gestire solo aria e vapori.
Deve gestire un piccolo volume di aria e vapori, poiché il volume di aria e vapori si riduce a causa del loro raffreddamento durante la salita attraverso il flusso di acqua in condensazione.
In questo tipo di condensatore a vapore, non è necessaria una pompa aggiuntiva per sollevare l'acqua di raffreddamento dal laghetto di raffreddamento alla camera del condensatore, poiché l'acqua si solleva da sola grazie al vuoto creato nel condensatore a causa della condensazione del vapore di scarico.
Tuttavia, in alcuni casi, viene utilizzata una pompa per spingere l'acqua verso il condensatore.
La progettazione di base del condensatore a getto a basso livello a flusso parallelo è simile a quella del condensatore a getto a basso livello a flusso controcorrente. In questo condensatore a getto, sia l'acqua di raffreddamento che il vapore di scarico entrano nella camera del condensatore dalla parte superiore. Lo scambio termico avviene durante la caduta dell'acqua attraverso il vapore.
L'acqua di raffreddamento, il vapore condensato e l'aria umida vengono raccolti dal fondo del condensatore tramite una singola pompa. Questa pompa è nota come pompa d'acqua umida. Non è necessaria una pompa d'aria secca aggiuntiva in cima al condensatore.
Poiché una singola pompa deve gestire il condensato, l'aria e i vapori d'acqua, la capacità di produzione del vuoto è limitata nel condensatore a getto a basso livello a flusso parallelo. Similmente alla tecnica a flusso controcorrente, non è necessaria una pompa aggiuntiva per sollevare l'acqua di raffreddamento dalla sorgente o dal laghetto di raffreddamento al condensatore, poiché viene sollevata da sola grazie al vuoto creato nel condensatore a causa della condensazione del vapore di scarico.
Se un lungo tubo di oltre 10 m, chiuso all'estremità superiore, riempito d'acqua, aperto all'estremità inferiore e immerso in acqua, la pressione atmosferica tratterrebbe l'acqua nel tubo fino a un'altezza di 10 m al livello del mare. Basandosi su questo principio, è stato progettato il condensatore a getto ad alto livello o barometrico. La figura seguente mostra un condensatore a getto ad alto livello.
In questa disposizione, il tubo di scarico dell'acqua dal fondo del condensatore arriva verticalmente alla caldaia, che è posizionata al livello del terreno. L'acqua di raffreddamento viene alimentata alla camera del condensatore tramite una pompa. L'acqua di raffreddamento entra dal lato vicino alla parte superiore della camera del condensatore.
Il vapore di scarico entra dal lato vicino alla parte inferiore del condensatore. Si tratta fondamentalmente di un condensatore a getto a flusso controcorrente. Qui, il vapore viaggia verso l'alto all'interno del condensatore, mentre i getti d'acqua cadono dall'alto. I condensati e l'acqua di raffreddamento arrivano alla caldaia attraverso un tubo verticale a causa della forza di gravità.
Non è necessaria una pompa di estrazione. L'aria, il vapore non condensato vengono rimossi dalla camera utilizzando una pompa d'aria secca in cima al condensatore. Qui, la capacità e le dimensioni della pompa d'aria secca sono abbastanza piccole, poiché deve gestire solo aria e vapore non condensato, e non deve gestire l'acqua di raffreddamento e il vapore condensato.
In questo tipo di condensatore, viene utilizzato il momento dell'acqua in caduta per estrarre o espellere l'aria dai condensati. La camera del condensatore è costituita da un tubo verticale centrale in cui è presente una serie di coni o ugelli convergenti. Il vapore di scarico entra lateralmente dalla camera del condensatore cilindrica. Il tubo centrale è dotato di numerosi fori o porti di vapore.
L'acqua di raffreddamento cade sul primo ugello convergente a alta velocità. Questa velocità viene raggiunta dall'acqua in caduta perché cade da un'altezza di 2 a 6 metri. Questa acqua scorre attraverso gli ugelli convergenti uno dopo l'altro. Il vapore entra negli ugelli attraverso i porti di vapore. Quando il vapore entra in contatto con l'acqua di raffreddamento, viene condensato e crea un vuoto parziale.
A causa di questo vuoto, sempre più vapore entra nei tubi verticali attraverso i porti di vapore e viene condensato, creando ulteriore vuoto. Il miscuglio di acqua di raffreddamento, vapore condensato, vapore non condensato e aria umida scende all'ugello divergente inferiore, come mostrato nella figura a fianco.
Negli ugelli divergenti, l'energia cinetica viene parzialmente trasformata in energia di pressione in modo che i condensati e l'aria vengano scaricati nella caldaia contro la pressione atmosferica. Il condensatore eiettore è solitamente dotato di una valvola antiretorno nell'ingresso del vapore di scarico, come mostrato, per impedire un improvviso ritorno d'acqua nel tubo di scarico della turbina in caso di guasto repentino dell'approvvigionamento idrico al condensatore.
Un condensatore eiettore richiede più acqua rispetto agli altri condensatori a getto. Il costo è basso, le dimensioni sono piccole. È semplice e affidabile, ma è adatto solo per unità di generazione di potenza di piccole dimensioni.
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