Generalmente, toda industria a gran escala consta de una planta de energía como un motor térmico. Los componentes básicos de una central eléctrica son caldera, turbina, condensadores, Torre de enfriamiento , etc., donde cada componente tiene su funcionalidad individual. Un condensador es una unidad que condensa vapor en agua a una presión menor que la presión atmosférica (su función es proporcionar enfriamiento continuo a la planta de energía). El condensador se clasifica en dos tipos, según su dirección de flujo (flujo paralelo, flujo cruzado y contraflujo) y según la acción de enfriamiento (tipo Jet y condensador de superficie o tipo sin mezcla). Este artículo ofrece una descripción general de los condensadores de superficie.
¿Qué es el condensador de superficie?
Definición: Los condensadores de superficie se utilizan principalmente en grandes centrales eléctricas y sistemas de refrigeración. El objetivo principal es condensar el vapor de escape para obtener una alta eficiencia y convertir el vapor en agua libre de impurezas que se puede utilizar en un generador de vapor o Caldera de vapor . También se denomina condensador de contacto indirecto o de tipo no mixto. Una de las ventajas de los condensadores de superficie es que se utilizan en un área donde el uso de agua es menos como el barco, la instalación de tierra.
Componentes del condensador de superficie
El condensador está provisto de un recipiente de hierro fundido horizontal de forma cilíndrica, tubos de agua por donde fluye el agua y una entrada de vapor de escape que permite la entrada de vapor al cilindro, un deflector, 2 placas de tubos verticales que están presentes a cada lado del condensador. El diseño está hecho de tal manera que evita que la fuga de agua ingrese al espacio central del condensador.
condensador de superficie
Una entrada de enfriamiento que está presente en el fondo del recipiente permite que el agua de enfriamiento ingrese, el tubo de agua pasa agua horizontalmente a través del espacio de condensación principal, cuya dirección de movimiento del agua dentro del tubo se representa como flechas. La salida de agua se encuentra en la parte superior derecha del recipiente para permitir que el agua impura salga del condensador, una entrada de vapor en la parte superior del recipiente obliga al vapor a pasar hacia abajo sobre los tubos. El agua de refrigeración fluye en una dirección en la mitad inferior de los tubos y se mueve en la dirección opuesta en la mitad superior de los tubos.
Trabajo del condensador de superficie
El condensador de superficie puede condensar el vapor de dos formas.
- En primer lugar, permitiendo que el agua de refrigeración fluya sobre la serie de tubos y permitiendo que el vapor pase por los tubos.
- En segundo lugar, permitiendo que el vapor pase por una serie de tubos y el agua fluya fuera de los tubos.
El agua de enfriamiento de la entrada de agua de enfriamiento se llena dentro de los tubos y el vapor de escape de la entrada de vapor de escape ingresa al cilindro que lo rodea, rechazando así el calor y condensando el vapor en el agua que se recolecta en la parte inferior del condensador y las impuras. el agua sale por la salida de agua. Así es como funciona un condensador.
Eficiencia del condensador de superficie
Se define como la relación entre el aumento de temperatura del agua de refrigeración dentro del condensador y la diferencia entre la temperatura de vacío y la temperatura de entrada del agua de refrigeración.
lacondensador= aumento de temperatura del agua de refrigeración dentro del condensador (∆T) / (temperatura de vacío y temperatura de entrada del agua de refrigeración) ……… .. (1)
Los siguientes son los parámetros que se deben mantener para obtener una mejor eficiencia del condensador de superficie.
Temperatura del agua de refrigeración = 320C
La temperatura de salida del agua de refrigeración = 400C
Presión manométrica de vacío = 0,92 kg / m2
Para calcular la temperatura de vacío, debemos calcular la presión absoluta.
Dónde
absoluto presión Pa= presión atmosférica - presión manométrica de vacío Pr…..(2)
Lo sabemos presión atmosférica = 1.0322 kg y presión del manómetro de vacío = 0,92
Por lo tanto, al sustituir en la ecuación 2 anterior obtenemos
Absoluto presión Pa= 1.0322 – 0.92 =0.1122……….(3)
De la tabla de temperatura estándar, podemos observar que en PAGa= 0.1122 la temperatura de vacío que debe mantenerse dentro del condensador es 480C para lograr una mejor eficiencia.
lacondensador= [( 400– 320) / ( 480– 320) ]* 100 = 50 % …….4
Por lo tanto, el condensador de superficie alcanza el 50% de eficiencia en función de los parámetros anteriores.
Tipos de condensadores de superficie
Los condensadores de superficie se clasifican en 4 tipos que son
Tipo de flujo descendente
En el condensador de flujo descendente, el vapor de escape fluye desde la parte superior de la carcasa del condensador hasta la parte inferior del condensador sobre los tubos de agua (donde el agua sobre los tubos se pasa dos veces). El agua fría fluye hacia abajo y luego fluye en la dirección superior, dando como resultado la máxima transferencia de calor.
tipo de flujo descendente
Tipo de flujo central
Es una versión avanzada del tipo de flujo descendente, donde consiste en un vapor de pasajes que rodean la carcasa. La función principal de esto es bombear el aire lejos de la parte central del condensador. El aire condensado se mueve hacia la parte central del condensador y el vapor expulsado se mueve hacia la parte central para reducir la propiedad de subenfriamiento.
tipo de flujo central
Tipo evaporativo
En este tipo de condensador, el vapor que se va a condensar pasa por una serie de tubos y se rocía con agua de refrigeración para que estén a temperatura controlada. El flujo de vapor expulsado no solo aumenta la evaporación del agua de enfriamiento, sino que también aumenta el vapor condensado.
tipo evaporativo
Diferencia entre Jet y Surface Condenser
La diferencia entre el condensador de chorro y de superficie es
Condensador de chorro | Condensador de superficie |
| Tanto el vapor como el agua de refrigeración se mezclan | Tanto el vapor como el agua de refrigeración no se mezclan |
| El costo de fabricación es bajo | El costo de fabricación es alto |
| Ocupa menos área | Ocupa un área grande |
| La bomba de aire requiere una gran potencia | La bomba de aire requiere menos energía |
| Se requiere una pequeña cantidad de agua de refrigeración. | Se requiere una gran cantidad de agua de refrigeración. |
Ventajas
Las siguientes son las ventajas del condensador de superficie
- Su eficiencia de vacío es alta
- Se utilizan principalmente en áreas de plantas grandes.
- Utiliza agua de baja calidad
- También utiliza agua impura para enfriar
- La relación de presión y el vapor son directamente proporcionales.
Desventajas
Las siguientes son las desventajas del condensador de superficie
- El agua requerida es en gran cantidad
- Complejo en construcción
- Alto mantenimiento
- Ocupa una gran superficie.
Aplicaciones
Las siguientes son las aplicaciones del condensador de superficie
- Refrigeración de vacío
- Evaporación de vacío
- Sistemas como Desalinización
Preguntas frecuentes
1). ¿Por qué se llama condensador de superficie?
Se le llama condensador de superficie porque el vapor que sale y el agua de enfriamiento no se mezclan.
2). ¿Cuál es la diferencia entre el condensador de chorro y el condensador de superficie?
En un condensador de chorro, el vapor de escape y el agua de enfriamiento se mezclan, mientras que en un condensador de superficie el vapor de escape y el agua de enfriamiento no se mezclan.
3). ¿El condensador rechaza el calor?
Sí, el condensador rechaza el calor.
4). ¿Funcionará un motor con un condensador defectuoso?
Sí, un condensador defectuoso puede hacer funcionar un motor, pero esto puede provocar daños graves.
5). ¿Cuál es la eficiencia del condensador de superficie?
La eficiencia de los condensadores de superficie es del 50%.
Un condensador es una unidad que condensa vapor en agua a menos presión que la presión atmosférica. Se clasifican en 2 tipos, según su flujo de dirección y según su acción de enfriamiento. Un condensador de superficie o tipo sin mezcla es una subclasificación de un condensador de acción de enfriamiento. Este artículo analiza una descripción general del condensador de superficie donde su función principal es no mezclar el vapor de escape y el agua de refrigeración en comparación con otro condensador. Este tipo de condensadores se utilizan principalmente en un área donde hay menos requisitos de cantidad de agua, por ejemplo: en un barco, según ciertos parámetros como la temperatura del agua de refrigeración, la temperatura de salida del agua de refrigeración, la presión manométrica de vacío, la temperatura absoluta, su eficiencia. se puede calcular.
