Конденсатор

Конденсатор (от лат. condense – «уплотняю», «сгущаю») – теплообменный аппарат для осуществления перехода вещества из газообразного (парообразного) состояния в жидкое или твердое. Широко используется в химической технологии, в теплоэнергетических и холодильных установках для конденсации рабочего вещества, в испарительных установках для получения дистиллята, разделения смесей паров и т. д. Конденсация пара в конденсаторе происходит в результате соприкосновения его с поверхностью твердого тела (поверхностные конденсаторы) или жидкости (контактные конденсаторы), имеющих температуру более низкую, чем температуpa насыщения пара при данном давлении. Всякая конденсация пара сопровождается выделением тепла, затраченного ранее на испарение жидкости, которое необходимо отводить какой-либо охлаждающей средой.

Поверхностные конденсаторы обычно выполняются в виде пучка горизонтальных или вертикальных труб. При этом охлаждающая среда (вода, рассол, воздух) может протекать внутри труб, а пар – поступать в пространство между трубами и конденсироваться на их наружной поверхности или наоборот. Пространство, в котором происходит конденсация, может быть под атмосферным повышенным или пониженным давлением. По устройству поверхностные конденсаторы аналогичны другим поверхностным теплообменникам (обычно кожухотрубным). Используются в случаях, когда конденсат необходимо сохранить в чистом виде.

При конденсации пара образуется жидкость, она стекает с поверхности теплообмена под действием силы тяжести или увлекается движущимся паром. Если же образуется твердая фаза (например, лед), она непрерывно или периодически удаляется скребками или другими устройствами. При использовании в качестве охлаждающей среды воздуха или другого газа поверхность конденсатора с целью интенсификации теплообмена обычно снабжается со стороны этой среды ребрами. В контактных конденсаторах образующийся конденсат смешивается с охлаждающей жидкостью и отводится вместе с ней. В зависимости от взаимного направления движения пара и жидкости конденсаторы бывают прямоточные, противоточные или с перекрестным током. Конденсат обычно удаляется из конденсатора насосом, а неконденсирующиеся газы отсасываются вакуум-насосом. Для увеличения поверхности соприкосновения пара с жидкостью последняя разделяется в контактном конденсаторе (при помощи переливных устройств, дырчатых тарелок, распыляющих сопел или других устройств) на струи и капли, на поверхности которых происходит конденсация пара. Иногда пар подается в объем жидкости и пронизывает ее (барботирует) в виде пузырей, на поверхности которых происходит конденсация.

Для обеспечения нормальной работы конденсатор снабжается рядом вспомогательных устройств, вместе с которыми он образует конденсационную установку.