Condensador utilitzat en les centrals de la turbina

Condensador utilitzat en les centrals de la turbina

El condensador es divideix en condensador refrigerat per aigua i condensador refrigerat per aire, que és un equipament auxiliar important per a centrals tèrmiques, centrals nuclears, etc.

Condensador refrigerat per aigua
Principi de treball:
El vapor d’escapament de la turbina entra al costat de la closca del condensador i l’aigua de refrigeració flueix al costat del tub. Quan el vapor d’escapament compleix la paret del tub d’aigua de refrigeració de temperatura inferior, es produirà una condensació, canviant de gas a líquid. Durant aquest procés, la calor latent de vaporització del vapor és transportada per l’aigua de refrigeració. Per exemple, en un condensador típic de la central tèrmica, la temperatura de vapor d’escapament de la turbina pot estar al voltant de 40 - 50 grau, mentre que la temperatura de l’entrada d’aigua de refrigeració és generalment 20 - 30 grau. Mitjançant l’intercanvi de calor, el vapor es condensa a l’aigua a la superfície de la canonada d’aigua de refrigeració.
Característiques estructurals:
Els condensadors refrigerats per aigua solen tenir una closca més gran amb un gran nombre de tubs d’aigua de refrigeració al seu interior. Els tubs d’aigua de refrigeració solen ser d’aliatge de coure o acer inoxidable per assegurar una bona conductivitat tèrmica i resistència a la corrosió. Les plaques de tubs s’utilitzen per assegurar els tubs d’aigua de refrigeració i separar el costat de la closca del costat del tub. Per millorar l'efecte de condensació del vapor al costat de la closca, també s'instal·len alguns dispositius de recollida de condensats i dispositius d'extracció d'aire. Per exemple, en alguns grans condensadors, els tubs d’aigua de refrigeració es poden disposar en una configuració “U” o “Snake” per augmentar el flux d’aigua de refrigeració a través dels tubs i millorar l’efecte de refrigeració.
Avantatges:
L’eficiència de refrigeració del condensador refrigerat per aigua és relativament alta. Com que l’aigua té una gran capacitat de calor específica i pot absorbir una gran quantitat de calor, és possible condensar el vapor d’escapament de la turbina a una pressió inferior a l’esquena. En general, el condensador refrigerat per aigua pot mantenir la pressió d’escapament de la turbina al voltant de 3 - 10 KPA, cosa que pot millorar l’eficiència de la turbina i augmentar la capacitat de generació d’energia. Mentrestant, l'estructura del condensador refrigerat per l'aigua és relativament compacte i ocupa menys espai que el condensador refrigerat per l'aire amb la mateixa capacitat de refrigeració.
Desavantatge:
Requereix una gran quantitat d’aigua de refrigeració, que requereix una font d’aigua estable i fiable. Si la qualitat de l’aigua de refrigeració és pobra, és fàcil d’escalar o provocar corrosió a la canonada d’aigua de refrigeració, afectant així el rendiment del condensador. Per exemple, el calci, el magnesi i altres ions de l’aigua formaran una escala a la paret del tub d’aigua de refrigeració d’alta temperatura, cosa que reduirà la conductivitat tèrmica dels tubs d’aigua de refrigeració i augmentarà la resistència tèrmica, donant lloc a una disminució del buit del buit del Condensador i disminució de l’eficiència de la turbina. A més, el sistema d’aigua de refrigeració del condensador refrigerat per aigua requereix suport d’equips de refrigeració, com la torre de refrigeració, que augmenta la complexitat i el cost de l’equip.
Escenari de l'aplicació:
Els condensadors refrigerats per aigua s’apliquen principalment a les centrals tèrmiques i a les centrals nuclears en zones amb abundants recursos hídrics com ara rius, llacs i mars. Per exemple, a les centrals tèrmiques a gran escala a les zones costaneres, l’aigua de mar s’utilitza com a aigua de refrigeració i la condensació del vapor d’escapament de la turbina s’aconsegueix a través de condensadors refrigerats per aigua per assegurar el funcionament eficient de la turbina.

Condensador refrigerat per aire
Principi de treball:
El vapor d’escapament de la turbina entra al feix del tub del condensador refrigerat per l’aire, i la zona d’intercanvi de calor s’amplia a través del tub alineat i d’altres estructures. L’aire fred flueix fora del paquet del tub i intercanvia escalfar amb el vapor dins dels tubs per refredar i condensar el vapor. Per exemple, en algunes centrals tèrmiques del nord, la temperatura de l’aire és baixa i la convecció natural de l’aire fred o sota l’acció forçada del ventilador treu la calor del vapor, de manera que el vapor es condensa a l’aigua.
Característiques estructurals:
El condensador refrigerat per aire està compost principalment per paquet de tubs, ventiladors, estructura de suport i altres parts. El paquet de tubs generalment adopta tubs alumini alumini per augmentar la zona de dissipació de calor. El ventilador s’utilitza per proporcionar una ventilació forçada de manera que l’aire fred flueixi pel paquet del tub ràpidament. L’estructura de suport ha d’assegurar l’estabilitat de tot el condensador refrigerat per l’aire en l’entorn exterior. A més, la disposició del paquet de tubs del condensador refrigerat per aire sol estar en forma "A" o "V", que pot augmentar l'àrea de contacte i el temps de contacte entre l'aire i el paquet del tub i millorar l'efecte de refrigeració.
Avantatges:
El seu avantatge més gran és que no necessita una gran quantitat d’aigua de refrigeració, adequada per a zones on els recursos hídrics són escassos. Al mateix temps, el funcionament del condensador refrigerat per l’aire no es veu afectat per la qualitat de l’aigua de la font d’aigua i no hi ha cap problema d’escalar i corrosió. A més, a les zones fredes, la temperatura de l’aire fred és menor, cosa que pot proporcionar un millor efecte de refrigeració i ajudar a reduir la pressió d’escapament de la turbina.
Desavantatges:
L’eficiència de refrigeració del condensador refrigerat per l’aire és relativament baixa en comparació amb el condensador refrigerat per aigua. A causa de la petita capacitat de calor específica de l’aire, per aconseguir el mateix efecte de refrigeració, es requereix una àrea de transferència de calor més gran i més ventiladors per proporcionar un flux d’aire suficient. D’aquesta manera es produeix un condensador voluminós refrigerat per l’aire amb una gran petjada. A més, el rendiment del condensador refrigerat per aire es veu molt afectat per factors ambientals, per exemple, en temps calorós o humitat de l’aire elevada, l’efecte de refrigeració es reduirà significativament.
Escenari de l'aplicació:
Els condensadors refrigerats per aire s’utilitzen principalment en centrals tèrmiques i centrals nuclears a les zones de cicatriu d’aigua.
A causa de l'escassetat de recursos hídrics, algunes centrals tèrmiques utilitzen condensadors refrigerats per l'aire per condensar el vapor d'escapament de la turbina per assegurar el funcionament normal de les unitats. Al mateix temps, en algunes zones amb elevats requisits per a la protecció de l’aigua, també es prioritza l’ús del condensador refrigerat per l’aire.