Kondensators, ko izmanto turbīnu spēkstacijās
Kondensators, ko izmanto turbīnu spēkstacijās
Kondensators ir sadalīts ar ūdeni atdzesētā kondensatorā un ar gaisa dzesēto kondensatoru, kas ir svarīgs palīglīdzekļi termoelektrostacijām, atomelektrostacijām un tā tālāk.
Kondensators ar ūdeni
Darba princips:
Turbīnas izplūdes tvaiki nonāk kondensatora apvalka pusē, un dzesēšanas ūdens plūst caurules pusē. Kad izplūdes tvaiks atbilst zemākas temperatūras dzesēšanas ūdens caurules sienai, notiks kondensāts, mainoties no gāzes uz šķidrumu. Šī procesa laikā tvaika iztvaikošanas latento siltumu aizrauj dzesēšanas ūdens. Piemēram, tipiskā termiskās elektrības iekārtas kondensatorā turbīnu izplūdes tvaika temperatūra var būt ap 40 - 50 pakāpi, savukārt dzesēšanas ūdens ieplūdes temperatūra parasti ir 20 - 30 pakāpe. Izmantojot siltuma apmaiņu, tvaiks kondensējas ūdenī uz dzesēšanas ūdens caurules virsmas.
Strukturālās iezīmes:
Ūdens atdzesētiem kondensatoriem parasti ir lielāks apvalks ar lielu skaitu dzesēšanas ūdens caurulēm. Dzesēšanas ūdens caurules parasti ir izgatavotas no vara sakausējuma vai nerūsējošā tērauda, lai nodrošinātu labu siltumvadītspēju un izturību pret koroziju. Cauruļu plāksnes tiek izmantotas, lai nostiprinātu dzesēšanas ūdens caurules un atdalītu apvalka pusi no caurules puses. Lai uzlabotu tvaika kondensācijas efektu apvalka pusē, ir uzstādītas arī dažas kondensātu savākšanas ierīces un gaisa ekstrakcijas ierīces. Piemēram, dažos lielos kondensatoros dzesēšanas ūdens caurules var izvietot "U" vai "čūskas" konfigurācijā, lai palielinātu dzesēšanas ūdens plūsmu caur caurulēm un uzlabotu dzesēšanas efektu.
Priekšrocības:
Ar ūdeni atdzesēta kondensatora dzesēšanas efektivitāte ir salīdzinoši augsta. Tā kā ūdenim ir liela specifiska siltuma jauda un tas var absorbēt lielu siltuma daudzumu, turbīnu izplūdes tvaika apakšējā spiedienā ir iespējams kondensēt. Vispārīgi runājot, ar ūdeni atdzesēts kondensators var saglabāt turbīnas izplūdes spiedienu ap 3 - 10 KPA, kas var uzlabot turbīnas efektivitāti un palielināt enerģijas ražošanas spēju. Tikmēr ar ūdeni atdzesēta kondensatora struktūra ir samērā kompakta un aizņem mazāk vietas nekā ar gaisa atdzesētu kondensatoru ar tādu pašu dzesēšanas spēju.
Trūkums:
Tas prasa lielu daudzumu dzesēšanas ūdens, kam nepieciešams stabils un uzticams ūdens avots. Ja dzesēšanas ūdens kvalitāte ir slikta, to ir viegli mērogot vai izraisīt koroziju dzesēšanas ūdens caurulē, tādējādi ietekmējot kondensatora veiktspēju. Piemēram, kalcijs, magnijs un citi joni ūdenī veidos skalu uz augstas temperatūras dzesēšanas ūdens caurules sienas, kas samazinās dzesēšanas ūdens caurulīšu siltumvadītspēju un palielinās siltuma izturību, kā rezultātā samazināsies vakuums Kondensators un turbīnas efektivitātes samazināšana. Turklāt dzesēšanas ūdens sistēmai ar ūdeni atdzesēta kondensatora ir nepieciešami dzesēšanas iekārtu, piemēram, dzesēšanas torņa, kas palielina aprīkojuma sarežģītību un izmaksas.
Pieteikuma scenārijs:
Ūdens atdzesētus kondensatorus galvenokārt uzklāj uz termiskās elektrostacijām un atomelektrostacijām apgabalos ar bagātīgiem ūdens resursiem, piemēram, netālu no upēm, ezeriem un jūrām. Piemēram, liela mēroga termoelektrostacijās piekrastes zonās jūras ūdens tiek izmantots kā dzesēšanas ūdens, un turbīnu izplūdes tvaika kondensāts tiek panākts caur ūdens atdzesētiem kondensatoriem, lai nodrošinātu efektīvu turbīnas darbību.
Kondensators ar gaisu
Darba princips:
Turbīnas izplūdes tvaiks nonāk ar gaisa dzesēšanas kondensatora caurules saišķi, un siltuma apmaiņas laukums ir palielināts caur spērnu cauruli un citām konstrukcijām. Aukstais gaiss plūst ārpus caurules saišķa un apmainās ar tvaiku caurulēs, lai atdzesētu un kondensētu tvaiku. Piemēram, dažās ziemeļu termiskās elektrostacijās gaisa temperatūra ir zema, un dabiskā aukstā gaisa konvekcija vai ventilatora piespiedu iedarbība noņem tvaika siltumu tā, lai tvaiks kondensētu ūdenī.
Strukturālās īpašības:
Gaisa atdzesētu kondensatoru galvenokārt veido cauruļu saišķis, ventilators, atbalsta struktūra un citas detaļas. Caurules saišķī parasti tiek izmantotas alumīnija spuras caurules, lai palielinātu siltuma izkliedes laukumu. Ventilatoru izmanto, lai nodrošinātu piespiedu ventilāciju, lai aukstais gaiss ātri plūst caur caurules saišķi. Atbalsta struktūrai būtu jānodrošina visa gaisa dzesēšanas kondensatora stabilitāte āra vidē. Turklāt ar gaisa dzesēšanas kondensatora caurules saišķa izvietojumu parasti ir "vai" V "formā, kas var palielināt kontakta zonu un saskares laiku starp gaisu un caurules saišķi un uzlabot dzesēšanas efektu.
Priekšrocības:
Tās lielākā priekšrocība ir tā, ka tai nav nepieciešams liels daudzums dzesēšanas ūdens, kas ir piemērots vietām, kur ir maz ūdens resursu. Tajā pašā laikā ūdens avota ūdens kvalitāte neietekmē gaisa atdzesēta kondensatora darbību, un nav problēmu ar mērogošanu un koroziju. Turklāt aukstās vietās aukstā gaisa temperatūra ir zemāka, kas var nodrošināt labāku dzesēšanas efektu un palīdzēt samazināt turbīnas izplūdes spiedienu.
Trūkumi:
Gaisa atdzesēta kondensatora dzesēšanas efektivitāte ir salīdzinoši zema, salīdzinot ar ūdeni dzesētu kondensatoru. Sakarā ar nelielu īpatnējo gaisa siltumu, lai sasniegtu tādu pašu dzesēšanas efektu, ir nepieciešams lielāks siltuma pārneses laukums un vairāk ventilatoru, lai nodrošinātu pietiekamu gaisa plūsmu. Tā rezultātā tiek izveidots apjomīgs kondensators ar gaisu ar gaisu. Turklāt vides faktori, piemēram, karstā laikā vai augstā gaisa mitrumā, ievērojami ietekmē ar gaisa atdzesēta kondensatora veiktspēju, dzesēšanas efekts tiks ievērojami samazināts.
Pieteikuma scenārijs:
Gaisa atdzesētus kondensatorus galvenokārt izmanto siltumenerģijas rūpnīcās un atomelektrostacijās ūdens rašanās vietās.
Ūdens resursu trūkuma dēļ dažas termiskās elektrostacijas izmanto ar gaisa atdzesētiem kondensatoriem, lai kondensētu turbīnu izplūdes tvaiku, lai nodrošinātu normālu vienību darbību. Tajā pašā laikā prioritāte tiek noteikta arī dažās vietās, kurās ir augstas ūdens aizsardzības prasības, prioritāte tiek izmantota ar gaisa dzesēšanas kondensatoru.
