Surface condenser
एक सतह संघनक एक जल-शीतलित कवच और ट्यूब ताप विनिमायक है जो तापीय ऊर्जा स्टेशनों में भाप टरबाइन से निकलने वाली भाप को संघनित करने के लिए स्थापित किया जाता है। ये संघनक ऊष्मा विनिमायक होते हैं जो वायुमंडलीय दबाव से कम दबाव पर भाप को अपनी गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में परिवर्तित करते हैं। जहाँ ठंडे पानी की कमी होती है, वहाँ अक्सर एक एयर-कूल्ड कंडेनसर का उपयोग किया जाता है। एक एयर-कूल्ड कंडेनसर हालांकि, काफी अधिक महंगा है और पानी-कूल्ड सतह कंडेनसर के रूप में कम भाप टरबाइन निकास दबाव (और तापमान) प्राप्त नहीं कर सकता है। बिजली संयंत्रों में भाप टरबाइन निकास के संघनन के अलावा अन्य अनुप्रयोगों और उद्योगों में भी सतह संघनक का उपयोग किया जाता है। ताप विद्युत संयंत्रों में, एक सतह संघनक का उद्देश्य अधिकतम दक्षता प्राप्त करने के लिए भाप टरबाइन से निकलने वाली भाप को संघनित करना है, और टरबाइन से निकलने वाली भाप को शुद्ध पानी (जिसे भाप संघनन कहा जाता है) में बदलना भी है ताकि इसका भाप जनित्र या बॉयलर में बॉयलर फ़ीड पानी के रूप में पुनः उपयोग किया जा सके। भाप टरबाइन स्वयं भाप में गर्मी को यांत्रिक शक्ति में बदलने का एक उपकरण है। टरबाइन के प्रवेश द्वार पर प्रति इकाई द्रव्यमान भाप की ऊष्मा और टरबाइन से निकास द्वार पर प्रति इकाई द्रव्यमान भाप की ऊष्मा के बीच का अंतर उस ऊष्मा का प्रतिनिधित्व करता है जिसे यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित किया जाता है। इसलिए, टरबाइन में प्रति पाउंड या किलोग्राम भाप का यांत्रिक शक्ति में जितना अधिक रूपांतरण होगा, इसकी दक्षता उतनी ही बेहतर होगी। वायुमंडलीय दबाव से कम दबाव पर टरबाइन की निकास भाप को संघनित करने से, टरबाइन के प्रवेश और निकास के बीच भाप दबाव में गिरावट आती है, जिससे यांत्रिक शक्ति में परिवर्तन के लिए उपलब्ध गर्मी की मात्रा बढ़ जाती है। निकास भाप के संघनन के कारण मुक्त होने वाली अधिकांश गर्मी सतह संघनक द्वारा उपयोग किए जाने वाले शीतलन माध्यम (पानी या हवा) द्वारा दूर की जाती है। जल-कूल्ड सतह संघनक का आरेख निकटवर्ती आरेख एक विशिष्ट जल-कूल्ड सतह संघनक को दर्शाता है जिसका उपयोग बिजली स्टेशनों में एक विद्युत जनित्र चलाने वाले भाप टरबाइन से निकलने वाली भाप को संघनित करने के साथ-साथ अन्य अनुप्रयोगों में भी किया जाता है। निर्माता, भाप टरबाइन के आकार और अन्य साइट-विशिष्ट स्थितियों के आधार पर कई निर्माण डिजाइन भिन्नताएं हैं। खोल कंडेनसर का सबसे बाहरी भाग है और इसमें ऊष्मा विनिमायक नलिकाएँ होती हैं। खोल को कार्बन स्टील की प्लेटों से बनाया जाता है और खोल के लिए कठोरता प्रदान करने के लिए आवश्यकता के अनुसार कठोर किया जाता है। जब चयनित डिजाइन द्वारा आवश्यक होता है, तो मध्यवर्ती प्लेटों को बैफल प्लेटों के रूप में काम करने के लिए स्थापित किया जाता है जो संघनक भाप का वांछित प्रवाह मार्ग प्रदान करते हैं। प्लेटें समर्थन भी प्रदान करती हैं जो लंबी ट्यूब की लंबाई के शिथिल होने को रोकने में मदद करती हैं। खोल के नीचे, जहाँ संघनन एकत्र होता है, एक आउटलेट स्थापित किया जाता है। कुछ डिजाइनों में, एक कुंड (जिसे अक्सर गर्म कुएं के रूप में जाना जाता है) प्रदान किया जाता है। कंडेनसेट को बॉयलर फीड वाटर के रूप में पुनः उपयोग के लिए आउटलेट या गर्म कुएं से पंप किया जाता है। अधिकांश जल-शीतल सतह संघनित्रों के लिए, खोल सामान्य संचालन स्थितियों के दौरान [आंशिक] निर्वात के तहत होता है। वैक्यूम प्रणाली जल-कूल्ड सतह संघनक लेल, खोलक आंतरिक वैक्यूमकेँ बेसीकाल बाहरी स्टीम जेट इजेक्टर प्रणाली द्वारा आपूर्ति आ रखरखाव कयल जायत छैक। इस तरह की एक उत्सर्जक प्रणाली सतह संघनित्र में मौजूद किसी भी गैर-घनीभूत गैसों को हटाने के लिए प्रेरक तरल पदार्थ के रूप में भाप का उपयोग करती है। वेंटुरी प्रभाव, जो बर्नौली के सिद्धांत का एक विशेष मामला है, भाप जेट इजेक्टर के संचालन पर लागू होता है। मोटर चालित यांत्रिक वैक्यूम पंप, जैसे कि तरल रिंग प्रकार, भी इस सेवा के लिए लोकप्रिय हैं। ट्यूब शीट खोल के प्रत्येक छोर पर, आमतौर पर स्टेनलेस स्टील से बनी पर्याप्त मोटाई की एक शीट प्रदान की जाती है, जिसमें ट्यूबों को डालने और लुढ़कने के लिए छेद होते हैं। प्रत्येक नली के प्रवेश छोर पर पानी के सुव्यवस्थित प्रवेश के लिए घंटी बजाई जाती है। यह कटाव को जन्म देने वाली प्रत्येक नली के प्रवेश द्वार पर किनारों से बचने और प्रवाह घर्षण को कम करने के लिए है। कुछ निर्माता ट्यूबों के प्रवेश पर प्लास्टिक डालने की भी सलाह देते हैं ताकि इनलेट छोर को नष्ट करने वाले किनारों से बचा जा सके। छोटी इकाइयों में कुछ निर्माता रोलिंग के बजाय ट्यूब के सिरों को सील करने के लिए फेरूल का उपयोग करते हैं। ट्यूबों की लंबाई के अनुसार विस्तार का ध्यान रखने के लिए कुछ डिजाइनों में खोल और ट्यूब शीट के बीच विस्तार जोड़ होता है जो बाद वाले को अनुदैर्ध्य रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। छोटी इकाइयों में ट्यूब के विस्तार की देखभाल के लिए ट्यूबों को कुछ सैग दिया जाता है, जिसमें दोनों छोर के पानी के डिब्बों को खोल पर सख्ती से लगाया जाता है। ट्यूब आम तौर पर ट्यूबें कई चयन मानदंडों के आधार पर स्टेनलेस स्टील, तांबे के मिश्र धातु जैसे पीतल या कांस्य, कप्रो निकल या टाइटेनियम से बनी होती हैं। जहरीले तांबे के मिश्र धातुओं की पर्यावरणीय चिंताओं के कारण नए पौधों में पीतल या कप्रो निकल जैसे तांबे वाले मिश्र धातुओं का उपयोग दुर्लभ है। बॉयलर के लिए भाप चक्र जल उपचार के आधार पर, तांबा युक्त ट्यूब सामग्री से बचना वांछनीय हो सकता है। टाइटेनियम कंडेनसर ट्यूब आमतौर पर सबसे अच्छा तकनीकी विकल्प होते हैं, हालांकि इस सामग्री की लागत में तेज वृद्धि से टाइटेनियम कंडेनसर ट्यूबों का उपयोग लगभग समाप्त हो गया है। कंडेनसर के आकार के आधार पर आधुनिक बिजली संयंत्रों के लिए ट्यूब की लंबाई लगभग 85 फीट (26 मीटर) तक होती है। चुना गया आकार निर्माताओं की साइट से परिवहन क्षमता और स्थापना स्थल पर निर्माण की आसानी पर आधारित है। कंडेनसर ट्यूबों का बाहरी व्यास आम तौर पर 3/4 इंच से 1-1/4 इंच तक होता है, जो कंडेनसर शीतलन जल घर्षण विचारों और समग्र कंडेनसर आकार पर आधारित होता है। पानी के डिब्बे ट्यूब के छोर के साथ प्रत्येक छोर पर ट्यूब शीट को घुमाया जाता है, कंडेनसर के प्रत्येक छोर के लिए एक मनगढ़ंत बॉक्स कवर द्वारा बंद किया जाता है जिसे वाटरबॉक्स के रूप में जाना जाता है, ट्यूब शीट या कंडेनसर खोल के साथ फ्लैंग्ड कनेक्शन के साथ। वाटरबॉक्स को आमतौर पर निरीक्षण और सफाई की अनुमति देने के लिए टिका हुआ आवरणों पर मैन होल प्रदान किए जाते हैं। इनलेट साइड पर इन वाटरबॉक्सों में ठंडे पानी के इनलेट बटरफ्लाई वाल्व के लिए फ्लैंग्ड कनेक्शन, उच्च स्तर पर एयर वेंटिंग के लिए हैंड वॉल्व के साथ छोटा वेंट पाइप और रखरखाव के लिए वाटरबॉक्स को निकालने के लिए नीचे हाथ से संचालित ड्रेन वॉल्व भी होगा। इसी तरह निकास जलपेटी पर शीतलन जल कनेक्शन में बड़े फ़्लैंग, तितली वाल्व, उच्च स्तर पर वेंट कनेक्शन और निचले स्तर पर नाली कनेक्शन होंगे। इसी तरह थर्मामीटर पॉकेट ठंडे पानी के तापमान के स्थानीय माप के लिए इनलेट और आउटलेट पाइप पर स्थित हैं। छोटी इकाइयों में, कुछ निर्माता कंडेनसर खोल के साथ-साथ ढलवां लोहे के पानी के डिब्बे बनाते हैं। क्षरण कंडेनसर के ठंडे पानी की ओरः ट्यूब, ट्यूब शीट और पानी के डिब्बे अलग-अलग संरचनाओं वाली सामग्री से बने हो सकते हैं और हमेशा परिसंचारी पानी के संपर्क में रहते हैं। यह पानी, अपनी रासायनिक संरचना के आधार पर, नलियों और पानी के डिब्बों की धातु संरचना के बीच एक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करेगा। यह इलेक्ट्रोलाइटिक जंग को जन्म देगा जो पहले अधिक एनोडिक पदार्थों से शुरू होगा। समुद्री जल आधारित संघनक, विशेष रूप से जब समुद्री जल ने रासायनिक प्रदूषकों को जोड़ा है, तो सबसे खराब संक्षारण विशेषताएँ होती हैं। प्रदूषकों के साथ नदी का पानी भी कंडेनसर ठंडा करने वाले पानी के लिए अवांछनीय है। समुद्र या नदी के पानी के संक्षारक प्रभाव को सहन करना होगा और उपचारात्मक तरीकों को अपनाना होगा। एक विधि सोडियम हाइपोक्लोराइट, या क्लोरीन का उपयोग है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि पाइप या ट्यूबों पर कोई समुद्री वृद्धि नहीं है। इस प्रथा को सख्ती से विनियमित किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि समुद्र या नदी के स्रोत में लौटने वाला परिसंचारी जल प्रभावित न हो। कंडेनसर के भाप (खोल) पक्ष मेंः वायु क्षेत्र ट्यूबों पर अघुलनशील गैसों की सांद्रता अधिक होती है। इसलिए, ये नलिकाएँ उच्च क्षरण दर के संपर्क में आती हैं। यदि निर्माण के दौरान मूल तनाव को पूरी तरह से दूर नहीं किया जाता है, तो कभी-कभी ये नलिकाएं तनाव जंग दरार से प्रभावित होती हैं। क्षरण के इन प्रभावों को दूर करने के लिए कुछ निर्माता इस क्षेत्र में उच्च संक्षारक प्रतिरोधी ट्यूब प्रदान करते हैं। क्षरण के प्रभाव जैसे-जैसे नली के छोर खराब हो जाते हैं, भाप की ओर ठंडे पानी के रिसाव से संघनित भाप या संघनन दूषित होने की संभावना होती है, जो भाप उत्पादकों के लिए हानिकारक है। पानी के डिब्बों के अन्य हिस्से भी लंबे समय में प्रभावित हो सकते हैं, जिसमें मरम्मत या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है जिसमें लंबी अवधि के शट-डाउन शामिल होते हैं। क्षरण से सुरक्षा कैथोडिक सुरक्षा आमतौर पर इस समस्या को दूर करने के लिए नियोजित की जाती है। जस्ता (सबसे सस्ती होने के कारण) प्लेटों के बलिदान एनोड पानी के डिब्बों के अंदर उपयुक्त स्थानों पर लगाए जाते हैं। ये जस्ता प्लेटें एनोड की सबसे निचली सीमा में होने के कारण पहले खराब हो जाएंगी। इसलिए इन जस्ता एनोड को आवधिक निरीक्षण और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। इसमें अपेक्षाकृत कम समय लगता है। स्टील की प्लेटों से बने पानी के डिब्बों को भी एपॉक्सी पेंट द्वारा अंदर से संरक्षित किया जाता है। ट्यूब साइड फाउलिंग के प्रभाव जैसा कि कोई उम्मीद कर सकता है, समुद्री जल या ताजे पानी से कंडेनसर ट्यूबिंग के माध्यम से बहने वाले लाखों गैलन परिसंचारी पानी के साथ, ट्यूबों के माध्यम से बहने वाले पानी के भीतर जो कुछ भी निहित है वह अंततः कंडेनसर ट्यूबशीट (पहले चर्चा की गई) या ट्यूबिंग के भीतर ही समाप्त हो सकता है। सतह संघनित्रक लेल ट्यूब-साइड फाउलिंग पाँच मुख्य श्रेणीमे अबैत अछि; पार्टिकुलेट फाउलिंग जेना गाद आ तलछट, बायोफौलिंग जेना मैल आ बायोफिल्म, स्केलिंग आ क्रिस्टलीकरण जेना कैल्सियम कार्बोनेट, मैक्रोफौलिंग जाहिमे जेब्रा मसल्ससँ किछु सम्मिलित भऽ सकैत अछि जे ट्यूबशीट पर बढ़ सकैत अछि, लकड़ी या अन्य मलबे जे ट्यूबिंगकेँ अवरुद्ध करैत अछि, आ अन्तमे, जंग उत्पाद (पहिने चर्चा कयल गेल)। दूषित होने की सीमा के आधार पर, टरबाइन से आने वाली निकास भाप को संघनित करने की कंडेनसर की क्षमता पर प्रभाव काफी गंभीर हो सकता है। जैसे-जैसे ट्यूबिंग के भीतर अशुद्धता बढ़ती है, एक अवरोधक प्रभाव पैदा होता है और ट्यूबों की गर्मी-हस्तांतरण विशेषताएँ कम हो जाती हैं, अक्सर टरबाइन को उस बिंदु तक धीमा करने की आवश्यकता होती है जहाँ कंडेनसर उत्पादित निकास भाप को संभाल सकता है। आमतौर पर, यह कम उत्पादन, ईंधन की खपत बढ़ाने और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में वृद्धि के रूप में बिजली संयंत्रों के लिए काफी महंगा हो सकता है। कंडेनसर के दूषित या अवरुद्ध नलिकाओं को समायोजित करने के लिए टरबाइन का यह "अवरोधन" एक संकेत है कि संयंत्र को टरबाइन की नेमप्लेट क्षमता पर लौटने के लिए नलिकाओं को साफ करने की आवश्यकता है। साफ-सफाई के लिए विभिन्न तरीके उपलब्ध हैं, जिनमें ऑनलाइन और ऑफ़लाइन विकल्प शामिल हैं, जो संयंत्र की साइट-विशिष्ट स्थितियों पर निर्भर करता है। सतह संघनित्रों के अन्य अनुप्रयोग वैक्यूम वाष्पीकरण वैक्यूम प्रशीतन महासागर तापीय ऊर्जा (ओटीईसी) भाप-संचालित इजेक्टर प्रणालियों में बैरोमेट्रिक संघनित्रों को बदलना भू-तापीय ऊर्जा पुनर्प्राप्ति विलवणीकरण प्रणालियों का परीक्षण राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय परीक्षण कोड का उपयोग बड़े संघनित्रों के परीक्षण में उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं और परिभाषाओं को मानकीकृत करने के लिए किया जाता है। अमेरिका में, ए. एस. एम. ई. संघनक और ताप विनिमायकों पर कई प्रदर्शन परीक्षण कोड प्रकाशित करता है। इनमें एएसएमई पीटीसी 12.2-2010, स्टीम सरफेस कंडेनसर और पीटीसी 30.1-2007, एयर कूल्ड स्टीम कंडेनसर शामिल हैं। ट्यूब टूल कंडेनसिंग स्टीम लोकोमोटिव डियरटर जीवाश्म ईंधन पावर प्लांट जेट कंडेनसर पावर स्टेशन थर्मल पावर स्टेशन संदर्भ पावर स्टेशन प्रौद्योगिकी हीट एक्सचेंजर्स ऊर्जा रूपांतरण स्टीम पावर डीः कंडेनसेटर (वर्फाहरेनस्टेचनिक) एचआरः पर्नी कंडेनजेटर जाः प्लः स्क्राप्लैक्स रुः Конденсатор (телотечника) एसवीः कोंडेन्सर यूकेः παροκονδενσατορ