Thiết bị ngưng tụ bề mặt là gì: Cấu tạo và hoạt động của nó

Nói chung, mọi ngành công nghiệp quy mô lớn đều bao gồm một nhà máy điện giống như một động cơ nhiệt. Các thành phần cơ bản của nhà máy điện là lò hơi, tuabin, bình ngưng, Tháp làm mát , v.v., trong đó mỗi thành phần có chức năng riêng. Bình ngưng là một thiết bị ngưng tụ hơi nước thành nước ở áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển (chức năng của nó là làm mát liên tục cho nhà máy điện). Bình ngưng được phân loại thành hai loại, giống như dựa trên dòng chảy có hướng (dòng chảy song song, dòng chảy chéo và dòng chảy ngược) và dựa trên hành động làm mát (Loại phản lực & Dàn ngưng bề mặt hoặc loại không trộn). Bài viết này giới thiệu tổng quan về thiết bị ngưng tụ bề mặt.

Thiết bị ngưng tụ bề mặt là gì?

Định nghĩa: Thiết bị ngưng tụ bề mặt được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy điện lớn và hệ thống lạnh. Mục đích chính là ngưng tụ hơi nước thải ra để đạt hiệu suất cao và chuyển hơi nước thành nước không lẫn tạp chất có thể được sử dụng trong máy xông hơi ướt hoặc nồi hơi . Nó còn được gọi là bình ngưng kiểu tiếp xúc gián tiếp hoặc không hỗn hợp. Một trong những ưu điểm của thiết bị ngưng tụ bề mặt là chúng được sử dụng ở những khu vực ít sử dụng nước như tàu, lắp đặt trên cạn.

Các thành phần của thiết bị ngưng tụ bề mặt

Bình ngưng được cung cấp với một gang nằm ngang của bình hình trụ, các ống nước nơi nước chảy và đầu vào hơi xả cho phép hơi nước vào hình trụ, một vách ngăn, 2 tấm ống thẳng đứng ở hai bên của tụ điện. Thiết kế được thực hiện sao cho tránh được sự rò rỉ nước vào không gian trung tâm của bình ngưng.

bề mặt ngưng tụ

Một đầu vào làm mát có ở đáy bình cho phép nước làm mát chảy vào, ống nước dẫn nước theo phương ngang qua không gian ngưng tụ chính, hướng chuyển động của nước bên trong ống được biểu diễn dưới dạng mũi tên. Cửa thoát nước được cung cấp ở phía trên bên phải của bình để cho phép nước không tinh khiết chảy ra từ bình ngưng, một cửa dẫn hơi được cung cấp ở đầu bình sẽ buộc hơi nước đi xuống dưới các ống. Nước làm mát chảy theo một hướng ở nửa dưới của các ống và chuyển động theo hướng ngược lại ở nửa trên của các ống.

Làm việc của thiết bị ngưng tụ bề mặt

Thiết bị ngưng tụ bề mặt có thể ngưng tụ hơi nước theo hai cách.

• Trước hết bằng cách cho nước làm mát chảy qua loạt ống và cho hơi nước đi qua ống.
• Thứ hai bằng cách cho hơi nước đi qua một loạt các ống và nước chảy ra bên ngoài các ống.

Nước làm mát từ đầu vào nước làm mát được làm đầy bên trong các ống và hơi thải từ đầu vào của hơi xả đi vào xung quanh xi lanh, do đó loại bỏ nhiệt và ngưng tụ hơi nước thành nước được thu thập ở đáy bình ngưng và không tinh khiết. nước được đưa ra từ đầu ra nước. Đây là cách một bình ngưng hoạt động.

Hiệu quả ngưng tụ bề mặt

Nó được định nghĩa là tỷ số giữa độ tăng nhiệt độ của nước làm mát bên trong bình ngưng với sự chênh lệch giữa nhiệt độ chân không và nhiệt độ đầu vào của nước làm mát.

các_{tụ điện}= nhiệt độ tăng của nước làm mát bên trong bình ngưng (∆T) / (nhiệt độ chân không và nhiệt độ đầu vào của nước làm mát) ……… .. (1)

Sau đây là các thông số cần được duy trì để đạt được hiệu quả tốt hơn của thiết bị ngưng tụ bề mặt,

Nhiệt độ nước làm mát = 32⁰C

Nhiệt độ đầu ra của nước làm mát = 40⁰C

Áp suất đo chân không = 0,92 kg / m^hai

Để tính nhiệt độ chân không, chúng ta nên tính áp suất tuyệt đối.

Ở đâu

tuyệt đối áp suất P_đến= áp suất khí quyển - Áp suất chân không P_r…..(hai)

Chúng ta biết rằng áp suất không khí = 1,0322 kg và áp suất đo chân không = 0,92

Do đó, khi thay vào phương trình 2 ở trên, chúng ta nhận được

Tuyệt đối áp suất P_đến= 1,0322 - 0,92 = 0,1122 ………. (3)

Từ bảng nhiệt độ tiêu chuẩn, chúng ta có thể quan sát thấy rằng P_đến= 0,1122 nhiệt độ chân không cần được duy trì bên trong bình ngưng là 48⁰C để đạt được hiệu quả tốt hơn.

các_{tụ điện}= [(40⁰- 32⁰) / (48⁰- 32⁰)] * 100 = 50% …… .4

Do đó thiết bị ngưng tụ bề mặt đạt được 50% hiệu suất dựa trên các thông số trên.

Các loại ngưng tụ bề mặt

Thiết bị ngưng tụ bề mặt được phân thành 4 loại

Loại dòng chảy xuống

Trong thiết bị ngưng tụ kiểu dòng chảy xuống, hơi nước thải chảy từ trên cùng của vỏ bình ngưng xuống đáy bình ngưng qua các ống nước (trong đó nước qua các ống được đi qua hai lần). Dòng nước lạnh chảy xuống phía dưới và sau đó chảy theo hướng trên, dẫn đến nhiệt lượng truyền tối đa.

kiểu dòng chảy

Loại luồng trung tâm

Nó là một phiên bản nâng cao của kiểu dòng chảy xuống, trong đó nó bao gồm một luồng hơi bao quanh vỏ. Chức năng chính của thiết bị này là bơm không khí ra khỏi phần trung tâm của bình ngưng. Không khí ngưng tụ di chuyển về phía trung tâm của bình ngưng và hơi thoát ra ngoài di chuyển về phía trung tâm để giảm đặc tính làm lạnh dưới.

loại trung tâm

Loại bay hơi

Trong loại bình ngưng này, hơi nước được ngưng tụ đi qua một loạt các ống và phun với nước làm mát để chúng ở nhiệt độ được kiểm soát. Dòng hơi kiệt không chỉ làm tăng sự bay hơi của nước làm mát mà còn làm tăng hơi nước ngưng tụ.

kiểu bay hơi

Sự khác biệt giữa Jet và Bề mặt ngưng tụ

Sự khác biệt giữa máy bay phản lực và thiết bị ngưng tụ bề mặt là

Ưu điểm

Sau đây là những ưu điểm của thiết bị ngưng tụ bề mặt

• Hiệu suất chân không của nó cao
• Chúng chủ yếu được sử dụng trong các khu vực nhà máy lớn
• Nó sử dụng nước chất lượng thấp
• Nó cũng sử dụng nước không tinh khiết cho mục đích làm mát
• Tỷ lệ áp suất & hơi nước tỷ lệ thuận.

Nhược điểm

Sau đây là những nhược điểm của thiết bị ngưng tụ bề mặt

• Nước được yêu cầu với số lượng lớn
• Phức tạp trong xây dựng
• Bảo dưỡng cao
• Nó chiếm một diện tích lớn.

Các ứng dụng

Sau đây là các ứng dụng của thiết bị ngưng tụ bề mặt

• Làm lạnh chân không
• Bốc hơi chân không
• Hệ thống như Khử muối

Câu hỏi thường gặp

1). Tại sao nó được gọi là thiết bị ngưng tụ bề mặt?

Nó được gọi là thiết bị ngưng tụ bề mặt vì hơi nước thải ra và nước làm mát không trộn lẫn vào nhau.

2). Sự khác biệt giữa thiết bị ngưng tụ phản lực và thiết bị ngưng tụ bề mặt là gì?

Trong thiết bị ngưng tụ phản lực, hơi nước kiệt và nước làm mát trộn lẫn vào nhau, trong khi trong thiết bị ngưng tụ bề mặt, hơi nước thải ra và nước làm mát không trộn lẫn với nhau.

3). Bình ngưng có từ chối nhiệt không?

Có, bình ngưng từ chối nhiệt.

4). Một động cơ sẽ chạy với một bình ngưng kém?

Có, một bình ngưng kém có thể chạy động cơ, nhưng điều này có thể dẫn đến hư hỏng nặng.

5). Hiệu suất của thiết bị ngưng tụ bề mặt là gì?

Hiệu suất của thiết bị ngưng tụ bề mặt là 50%.

Bình ngưng là một thiết bị ngưng tụ hơi nước thành nước ở áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển. Chúng được phân thành 2 loại, giống như dựa trên hướng dòng chảy và dựa trên hành động làm mát. Bình ngưng bề mặt hoặc loại không trộn là một phân loại phụ của bình ngưng hoạt động làm mát. Bài viết này thảo luận tổng quan về thiết bị ngưng tụ bề mặt trong đó chức năng chính của nó là không trộn lẫn hơi và nước làm mát đã cạn kiệt so với một bình ngưng khác. Các loại thiết bị ngưng tụ này chủ yếu được sử dụng trong khu vực ít yêu cầu về lượng nước, ví dụ: trong tàu, dựa trên các thông số nhất định như nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ đầu ra của nước làm mát, áp suất đo chân không, nhiệt độ tuyệt đối, hiệu suất của nó có thể được tính toán.