En general, tota indústria a gran escala consisteix en una central elèctrica com un motor tèrmic. Els components bàsics d’una central elèctrica són la caldera, la turbina, els condensadors, Torre de refrigeració , etc, on cada component té la seva funcionalitat individual. Un condensador és una unitat que condensa el vapor a l'aigua a una pressió inferior a la pressió atmosfèrica (la seva funció és proporcionar un refredament continu a la central elèctrica). El condensador es classifica en dos tipus, basat en el flux de direcció allà (flux paral·lel, flux creuat i contra flux) i basat en l'acció de refrigeració (tipus Jet i condensador superficial o tipus sense barreja). Aquest article ofereix una visió general dels condensadors superficials.
Què és el condensador superficial?
Definició: Els condensadors superficials s’utilitzen principalment en grans centrals elèctriques i sistemes de refrigeració. L’objectiu principal és condensar el vapor exhaurit per obtenir una alta eficiència i convertir el vapor en aigua lliure d’impureses que es pot utilitzar en un generador de vapor o caldera de vapor . També s’anomena condensador de contacte indirecte o no mixt. Un dels avantatges dels condensadors superficials és que s’utilitzen en una zona on l’ús de l’aigua és menys similar al del vaixell, la instal·lació de terrenys.
Components del condensador superficial
El condensador està proveït d’un ferro colat horitzontal de recipient de forma cilíndrica, tubs d’aigua per on flueix aigua i entrada de vapor d’escapament que permet l’entrada de vapor al cilindre, un deflector, dues plaques de tub verticals que es troben a banda i banda del condensador. El disseny està fet de manera que impedeixi que la fuita d'aigua entri a l'espai central del condensador.
condensador superficial
Una entrada de refrigeració que es troba al fons del recipient permet que l’aigua de refrigeració flueixi, el tub d’aigua passa l’aigua horitzontalment per l’espai principal de condensació, la direcció del moviment de l’aigua a l’interior del tub es representa com a fletxes. La sortida d’aigua es proporciona a la part superior dreta del recipient per permetre que l’aigua impura surti del condensador; una entrada de vapor proporcionada a la part superior del recipient obliga el vapor a passar cap avall sobre els tubs. L’aigua de refrigeració flueix en una direcció a la meitat inferior dels tubs i es mou en direcció oposada a la meitat superior dels tubs.
Funcionament del condensador superficial
El condensador superficial pot condensar el vapor de dues maneres.
- En primer lloc, permetent que l'aigua de refrigeració flueixi sobre la sèrie de tubs i permeti que el vapor passi per sobre dels tubs.
- En segon lloc, permetent que el vapor passi per sobre d’una sèrie de tubs i l’aigua flueixi fora dels tubs.
L’aigua de refrigeració de l’entrada d’aigua de refrigeració s’omple dins dels tubs i el vapor d’escapament de l’entrada de vapor d’escapament entra al cilindre que l’envolta, rebutjant així la calor i condensant el vapor a l’aigua que es recull al fons del condensador i l’impur l’aigua s’envia des de la sortida de l’aigua. Així funciona un condensador.
Eficiència del condensador superficial
Es defineix com la proporció d’augment de temperatura de l’aigua de refrigeració a l’interior del condensador amb la diferència entre la temperatura del buit i la temperatura d’entrada de l’aigua de refrigeració.
elcondensador= augment de la temperatura de l'aigua de refrigeració a l'interior del condensador (∆T) / (temperatura de buit i temperatura d'entrada de l'aigua de refrigeració) ……… .. (1)
Els següents són els paràmetres a mantenir per obtenir una millor eficiència del condensador superficial que són,
Temperatura de l’aigua de refrigeració = 320C
La temperatura de sortida de l’aigua de refrigeració = 400C
Pressió del buit = 0,92 kg / m2
Per calcular la temperatura del buit, hauríem de calcular la pressió absoluta.
On
absolut pressió Pa= pressió atmosfèrica - Pressió del buit Pr... .. (2)
Ho sabem pressió atmosfèrica = 1,0322 kg i pressió del manòmetre de buit = 0,92
Per tant, en substituir l’equació 2 anterior obtindrem
Absolut pressió Pa= 1.0322 - 0.92 = 0,1122 .......... (3)
A la taula de temperatures estàndard, podem observar que a Pàga= 0,1122 la temperatura de buit que s’ha de mantenir a l’interior del condensador és 480C per aconseguir una millor eficiència.
elcondensador= [(400- 320) / (480- 320)] * 100 = 50% ...... .4
Per tant, el condensador de superfície aconsegueix un 50% d’eficiència en funció dels paràmetres anteriors.
Tipus de condensadors superficials
Els condensadors superficials es classifiquen en 4 tipus que són
Tipus de flux descendent
En el condensador de tipus descendent, el vapor exhaurit flueix des de la part superior de la capa del condensador fins al fons del condensador sobre els tubs d’aigua (on l’aigua sobre els tubs es passa dues vegades). L’aigua freda flueix cap avall i posteriorment flueix cap a la direcció superior, cosa que provoca la màxima transferència de calor.
tipus de baixada
Tipus de flux central
És una versió avançada del tipus de flux descendent, on consisteix en un vapor de passatges que envolten la closca. La funció principal d’això és bombar l’aire fora de la part central del condensador. L’aire condensat es mou cap a la part central del condensador i el vapor esgotat es mou cap a la part central per reduir la propietat de refredament inferior.
tipus de flux central
Tipus evaporatiu
En aquest tipus de condensador, el vapor que es vol condensar passa per una sèrie de tubs i es ruixa amb aigua de refrigeració perquè es trobin a temperatura controlada. El flux de vapor esgotat no només augmenta l’evaporació de l’aigua de refrigeració, sinó que també augmenta el vapor de condensat.
de tipus evaporatiu
Diferència entre Jet i condensador de superfície
La diferència entre el condensador de raig i el de superfície és
Condensador Jet | Condensador de superfície |
| Tant el vapor com l'aigua de refrigeració es barregen | Tant el vapor com l'aigua de refrigeració no es barregen |
| El cost de fabricació és baix | El cost de fabricació és elevat |
| Ocupa menys superfície | Ocupa una àmplia superfície |
| La bomba d’aire requereix una gran potència | La bomba d’aire requereix menys energia |
| Es requereix una petita quantitat d’aigua de refrigeració | Es requereix una gran quantitat d’aigua de refrigeració |
Avantatges
Els següents són els avantatges del condensador superficial
- La seva eficiència de buit és elevada
- S’utilitzen principalment en zones de grans plantes
- Utilitza aigua de baixa qualitat
- També utilitza aigua impura per a refrigeració
- La relació de pressió i vapor són directament proporcionals.
Desavantatges
Els següents són els desavantatges del condensador superficial
- L’aigua necessària és gran
- Complex en construcció
- Alt manteniment
- Ocupa una àmplia superfície.
Aplicacions
Les següents són les aplicacions del condensador superficial
- Refrigeració al buit
- Evaporació del buit
- Sistemes com Dessalinització
Preguntes freqüents
1). Per què s’anomena condensador superficial?
Es diu condensador superficial perquè el vapor i l’aigua de refrigeració esgotats no es barregen.
2). Quina diferència hi ha entre el condensador de raig i el condensador de superfície?
En un condensador de raig, el vapor exhaurit i l’aigua de refrigeració es barregen, mentre que en un condensador de superfície el vapor i l’aigua de refrigeració esgotats no es barregen.
3). El condensador rebutja la calor?
Sí, el condensador rebutja la calor.
4). Funcionarà un motor amb un mal condensador?
Sí, un mal condensador pot fer funcionar un motor, però això pot provocar danys greus.
5). Quina és l’eficiència del condensador superficial?
L'eficiència dels condensadors superficials és del 50%.
Un condensador és una unitat que condensa el vapor a l'aigua a menys pressió que la pressió atmosfèrica. Es classifiquen en 2 tipus, basats en el seu flux de direcció i en funció de l'acció de refredament. Un condensador superficial o tipus sense barreja és una subclasificació d’un condensador d’acció de refrigeració. En aquest article es parla una visió general del condensador superficial on la seva funció principal no és barrejar vapor esgotat i aigua de refrigeració en comparació amb un altre condensador. Aquest tipus de condensadors s’utilitzen principalment en una zona on es requereix menys quantitat d’aigua, per exemple: en un vaixell, segons certs paràmetres com la temperatura de l’aigua de refrigeració, la temperatura de sortida de l’aigua de refrigeració, la pressió del manòmetre de buit, la temperatura absoluta, la seva eficiència es pot calcular.
