什么是表面冷凝器：结构及其工作

一般来说，每个大型工业都有一个像热力发动机一样的发电厂。发电厂的基本部件是锅炉、涡轮机、冷凝器、冷却塔等，其中每个部件都有其各自的功能。冷凝器是一种在低于大气压的压力下将蒸汽冷凝为水的装置（其功能是为发电厂提供连续冷却）。冷凝器分为两种类型，如基于方向流动（平行流、交叉流和逆流）和基于冷却作用（喷射型和表面冷凝器或非混合型）。本文对表面冷凝器进行了概述。

什么是表面冷凝器？

定义：表面冷凝器主要用于大型发电厂和制冷系统。主要目的是冷凝排出的蒸汽以获得高效率，并将蒸汽转化为无杂质的水，该水可用于蒸汽发生器或蒸汽锅炉。它也被称为间接接触式或非混合式冷凝器。表面冷凝器的优点之一是，它们用于用水较少的地区，如船舶、陆地安装。

表面冷凝器组件

冷凝器配有一个圆柱形的水平铸铁容器、水流动的水管、允许蒸汽流入汽缸的排汽入口、一个挡板、冷凝器两侧的2个垂直管板。设计的方式是防止漏水进入冷凝器的中心空间。

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位于容器底部的冷却入口允许冷却水流入，水管使水水平穿过主冷凝空间，主冷凝空间内的水运动方向用箭头表示。出水口设置在容器的右上角，以允许不纯的水从冷凝器流出，设置在容器顶部的蒸汽入口迫使蒸汽向下通过管道。冷却水在管的下半部沿一个方向流动，在管的上半部沿相反方向移动。

表面冷凝器的工作

表面冷凝器可以通过两种方式冷凝蒸汽。

• 首先，允许冷却水流过一系列管道，并允许蒸汽通过管道。
• 其次，让蒸汽通过一系列管道，让水在管道外流动。

来自冷却水入口的冷却水填充在管内，来自排汽入口的排汽进入气缸周围，从而排出热量并将蒸汽冷凝成水，该水收集在冷凝器底部，不纯的水从出水口排出。冷凝器就是这样工作的。

表面冷凝器效率

它被定义为冷凝器内冷却水的温升与真空温度和冷却水入口温度之差的比值。

η<sub>冷凝器=冷凝器内冷却水的温升（∆T）/（真空温度和冷却水入口温度）………。。(1)

以下是为了获得更好的表面冷凝器效率而要保持的参数，

冷却水温度=32⁰C

冷却水出口温度=40⁰C

真空表压=0.92 kg/m^2.

为了计算真空温度，我们应该计算绝对压力。

哪里

完全的 压力P_一=大气压力–真空表压P_r…..(2)

我们知道大气压=1.0322千克和真空表压=0.92

因此，代入上述方程2，我们得到

完全的 压力P_一= 1.0322 – 0.92 =0.1122……….(3)

从标准温度表中，我们可以观察到P_一= 0.1122冷凝器内部要保持的真空温度为48⁰C以实现更好的效率。

η_冷凝器= [( 40⁰– 32⁰) / ( 48⁰– 32⁰) ]* 100 = 50 % …….4

因此，基于上述参数，表面冷凝器实现了50%的效率。

表面冷凝器类型

表面冷凝器分为4种类型

下行流类型

在下流式冷凝器中，排出的蒸汽通过水管从冷凝器壳体的顶部流到冷凝器的底部（水管上的水经过两次）。冷水向下流动，然后向上流动，从而实现最大的热传递。

中心流类型

它是下流式的高级版本，由围绕外壳的通道蒸汽组成。这样做的主要功能是将空气从冷凝器的中心部分抽走。冷凝的空气向冷凝器的中心部分移动，排出的蒸汽向中心部分移动以降低欠冷却特性。

蒸发式

在这种类型的冷凝器中，待冷凝的蒸汽通过一系列管道，并喷洒冷却水，使其处于受控温度下。排出的蒸汽流量不仅增加了冷却水的蒸发量，还增加了冷凝水蒸汽。

射流冷凝器和表面冷凝器的区别

射流冷凝器和表面冷凝器的区别在于

喷射冷凝器	表面冷凝器
蒸汽和冷却水混合在一起	蒸汽和冷却水没有混合在一起
制造成本低	制造成本高
占用面积较小	占地面积大
气泵需要大功率	空气泵需要较少的功率
需要少量冷却水	需要大量的冷却水

优势

以下是表面冷凝器的优点

• 真空效率高
• 主要用于大型厂区
• 它使用低质量的水
• 它还使用不纯的水进行冷却
• 压力比和蒸汽成正比。

缺点

以下是表面冷凝器的缺点

• 所需水量大
• 建筑综合体
• 高维护
• 它占据了很大的面积。

应用

以下是表面冷凝器的应用

• 真空制冷
• 真空的蒸发
• 海水淡化等系统

常见问题解答

1). 为什么它被称为表面冷凝器？

它被称为表面冷凝器，因为排出的蒸汽和冷却水不会混合。

2). 喷射冷凝器和表面冷凝器有什么区别？

在喷射冷凝器中，排出的蒸汽和冷却水会混合，而在表面冷凝器中，排尽的蒸汽和制冷水不会混合。

3). 冷凝器会散热吗？

是的，冷凝器排热。

4). 冷凝器坏了，发动机会运转吗？

是的，一个坏的冷凝器可以使发动机运转，但这可能会导致严重的损坏。

5). 表面冷凝器的效率是多少？

表面冷凝器的效率为50%。

冷凝器是一种在低于大气压的压力下将蒸汽冷凝为水的装置。它们被分为两种类型，比如根据它们的流动方向和冷却作用。表面式冷凝器或非混合式冷凝器是冷却作用冷凝器的一个子分类。本文讨论了表面冷凝器的概述，与其他冷凝器相比，表面冷凝器的主要功能是不混合排出的蒸汽和冷却水。这类冷凝器主要用于对水量要求较低的地区，例如：在船舶上，可以根据冷却水温度、冷却水出口温度、真空表压、绝对温度等特定参数计算其效率。