Kas ir tvaika kondensators?

Tvaika kondensators ir iekārta, kas pārvērš tvaiku ūdenī. Daudzas uz tvaiku balstītas sistēmas izmanto ūdens ķēdi, lai palielinātu to efektivitāti. Ūdens tiek uzkarsēts tvaikā, tvaiks nodrošina motivāciju procesam, tvaika kondensators pārvērš to atpakaļ ūdenī un cikls sākas no jauna. Tvaika kondensatori ir divu veidu: kontaktkondensatori un virsmas kondensatori. Katra no šīm sistēmām izmanto vēsāku šķidrumu, parasti šķidru ūdeni, lai atdzesētu tvaiku atpakaļ ūdenī.

Daudzas enerģijas ražošanas sistēmas izmanto tvaiku, lai faktiski radītu enerģiju. Nafta, ogles un pat atomelektrostacijas izmanto to radīto enerģiju, lai uzsildītu ūdeni tvaikā. Šis tvaiks pārvērš turbīnu, kas ģenerē jaudu. Lai jebkura elektroenerģijas ražošanas sistēma darbotos ar visaugstāko efektivitāti, ūdenim ir jākļūst par tvaiku un pēc tam jāatgriežas ūdenī ar pēc iespējas mazākām temperatūras izmaiņām. Labākais veids, kā to panākt, ir atkal un atkal izmantot ūdeni.

Viena svarīga lieta ūdenī ir spiediena ietekme uz to. Palielinoties spiedienam uz ūdeni, tas ilgāk paliek šķidrs. Ļoti augstā spiedienā šķidrs ūdens ir tālu virs tā parastā viršanas punkta, kurā tas pārvēršas tvaikā. Pie ļoti zema spiediena ūdens daudz zemākā temperatūrā pārvēršas tvaikā. Šo īpašumu bieži izmanto kā palīgu ūdens pārvietošanai uz priekšu un atpakaļ starp šķidrumu un gāzi.

Kontakta tvaika kondensators gandrīz vienmēr izmanto ūdens tvaikus un šķidru ūdeni kā gāzi un šķidrumu. Tvaikā vai ūdenī var būt sekundāra viela, taču tās tilpums ir daudz mazāks nekā ūdens. Šī sistēma izmanto lielu tvertni, kurā spiediens var būt lielāks nekā parasti, lai notvertu un noturētu tvaiku. Tvertnē tiek izsmidzināts šķidrs ūdens, kas ātri atdzesē tvaiku un pārvērš to atpakaļ ūdenī. Pēc tam apvienotais ūdens tiek iesūknēts atpakaļ sistēmā.

Virszemes tvaika kondensators izmanto ūdens tvaikus, bet nedrīkst izmantot ūdeni kā dzesēšanas šķidrumu. Šajā sistēmā tvaiks pārvietojas savākšanas kamerā, kurā ir caurules, kas piepildītas ar dzesēšanas šķidrumu. Tvaiks kondensējas uz šīm caurulēm un pil uz tvertnes dibenu. Šķidrais ūdens tvertnes apakšā tiek iesūknēts atpakaļ sistēmā. Procesa laikā ūdens un dzesēšanas šķidrums nekad nesaskarsies viens ar otru.

Virsmas kondensatoriem ir viena galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar kontaktkondensatoriem — tiem nav nepieciešams papildu vēss ūdens. Virszemes tvaika kondensators var izmantot gandrīz jebkuru šķidrumu vai gāzi, kas ir vēsāks par tvaiku, lai kondensētu ūdeni šķidrumā. Tas ir noderīgi sausos apgabalos, jo ūdens prasības ir daudz zemākas. Turklāt dzesēšanas šķidruma caurulēs un kondensācijas kamerā var būt atšķirīgs spiediens, kas saasina temperatūras starpību.