Конденсатор (в теплотехніці)

КОНДЕНСАТОР (латинський condenso - згущувати, ущільнювати) в теплотехніці, теплообмінний апарат для конденсації (перетворення в рідину) парів різних речовин шляхом охолодження. Процес конденсації пари здійснюється в результаті відведення теплоти за допомогою охолоджуючої середовища, як правило, циркулюючої води. Конденсатори широко застосовуються в паросилових установках на теплових (конденсаційних) і атомних електростанціях (на 1м 3 конденсується пара припадає близько 50 м 3 води, що охолоджує), для конденсації відпрацьованої в турбінах пара (наприклад, на ТЕС і особливо АЕС споживається близько 600 тисяч м 3 / ч води); в турбінах з протитиском конденсатор відсутній (весь відпрацьований пар надходить на виробничі потреби). В холодильних і теплонасосних установках конденсатори використовуються для конденсації парів різних робочих тіл (наприклад, хладону, аміаку). У хімічній технології конденсатори застосовують для отримання чистих речовин (дистилятів). При відсутності води для відводу теплоти використовують повітря навколишнього середовища (наприклад, конденсатор паровозів і енергопоїздів). У повітророздільних установках конденсація парів азоту забезпечується випаровуванням рідкого кисню - такий теплообмінний апарат називається конденсатор-випарник.

Конденсатори поділяють: за принципом теплообміну (змішують і поверхневі), напрямку потоків теплоносія (прямоточні і протиточні), кількості змін напрямку (одноходові, двоходові і ін.). конденсатори бувають одноступінчастими, двоступінчастими і ін.

У змішувальних конденсаторах водяна пара стикається безпосередньо з охолоджувальною водою, конденсується на поверхні крапель води і стікає разом з нею в піддони (відкачується конденсатними насосами). Взаємне розташування потоків пари і води буває паралельним або протитечійним (найбільш ефективне). Конденсат, змішаний з охолоджувальною водою, не придатний для живлення парових котлів і, незважаючи на простоту пристрою, застосовується тільки в невеликих конденсаційних установках парових машин і холодильних машинах (закриті радіатори виконують функцію охолоджувачів). У потужних паротурбінних електростанціях встановлюються поверхневі конденсатори.

У поверхневих конденсаторах немає прямого контакту конденсату з охолоджуючим середовищем (вода, повітря); пар надходить в простір між трубами і конденсується на зовнішній поверхні або навпаки. Найбільшого поширення набули кожухотрубні конденсатори, в яких охолоджуюча вода циркулює в трубках (так звані трубні пучки); розрізняють горизонтальні (як правило, для великих холодильних і теплонасосних установок і електростанцій) і більш компактні вертикальні конденсатори. Тиск конденсації пари визначається температурою охолоджуючої води (наприклад, на ТЕЦ при температурі охолоджуючої води 20-25 ° С тиск в конденсаторі становить 3-5 кПа). Для зменшення енерговитрат велика частина пара (99-99,5%) конденсується в так званій зоні масової конденсації, решта - в зоні охолодження (можливо переохолодження конденсату, що несприятливо позначається на ефективності установки в цілому). Зону охолодження відокремлюють перегородкою для підвищення швидкості руху суміші і поліпшення коефіцієнта теплопередачі. Іноді пар подається в об'єм рідини і барботують у вигляді бульбашок. В процесі роботи поверхню трубок конденсатора, в які надходить вода з водойм (річок, ставків, озер та ін.), Забруднюється біологічними і мінеральними відкладами, що погіршує економічність роботи турбін; щоб уникнути обростання водяного тракту біологічними організмами охолоджуючу воду зазвичай хлорують. Більшість сучасних конструкцій конденсаторів дозволяє виробляти механічну очистку частини трубок без переривання роботи з відключенням частини пучків.

пов'язані статті

Схожі статті