Kondenzátor (technika)

Viacstupňový kotlový kondenzátor

Kondenzátor (zast. zrážnik) je súčasť zariadení v ktorej dochádza ku kondenzácii t.j. zmene skupenstva z plynného na kvapalné. Kondenzátor môže byť súčasť:

• chladiacich zariadení s parným obehom, v ktorom dochádza k zmene skupenstva chladiva,
• iných zariadení (napríklad energetických, alebo chemických), pri ktorých dochádza k zmene skupenstva ochladzovanej látky.

Podľa účelu použitia sa líši konštrukcia jednotlivých typov kondenzátorov.

Kondenzátor parnej turbíny

Rez kotlovým kondenzátorom: 1 - plášť, 2 - rúrkové dno, 3 - rúrky s chladiacou vodou, 4 - dno kondenzátora, 5 - vodné komory, 6 - vstup vody, 7 - výstup vody, 8 prívod pary, 9 - kondenzát, 10 - odsávanie vzduchu.

Cieľom zaradenia kondenzátora do okruhu parnej turbíny je umožniť využitie väčšieho tlakového spádu v pracovnom cykle, pretože para môže v turbíne expandovať až na tlak blízky tlaku v kondenzátore. Využitím väčšieho tlakového spádu sa pri rovnakých maximálnych teplotách pary dosiahne vyššia účinnosť zariadenia. V takýchto kondenzátoroch podstupuje zmenu skupenstva ochladzovaná látka.

Funkcia kondenzátora

Para je po výstupe z turbíny vedená do kondenzátora, kde v procese povrchovej kondenzácie odovzdá výparné teplo chladivu. Pri ochladzovaní sa vytvorí kondenzát, ktorý sa odsáva čerpadlom a vracia späť do kotla. Ako chladivo sa používa voda. tlak v kondenzátore sa prispôsobuje teplote dostupnej chladiacej vody. Táto môže byť pri prietokovom chladení (voda z rieky) 0°C až 23°C, pri obehovom chladení (uzavretý okruh s chladením vody vzduchom) 10°C až 40°C.

Konštrukcia kondenzátora

Kotlový kondenzátor má tvar valca. Valec je dutý a v jeho vnútri je sústava rúrok rovnobežných s osou valca väčšinou z mosadze, ktoré sú pomocou rúrkových dien a vodných komôr v nich vytvorených prepojené tak, aby nimi mohla pretekať chladiaca kvapalina. Rúrky sú prepojené do zväzkov. Niekedy sa kondenzátor vytvorí ako tzv. delený, vtedy je možné jednu časť rúrok čistiť pri prevádzke. Chladiaca kvapalina sa vždy vedie rúrkami. Vstup je v spodnej časti výstup v hornej. Para prúdi v priestore medzi rúrkami a plášťom kondenzátora s prívodom zhora. Smerom dole odkvapkáva vytvorený kondenzát odkiaľ sa odsáva kondenzačným čerpadlom. Ku kondenzátoru je pripojená aj výveva, ktorá odsáva vzduch ktorý sa do obehu dostal netesnosťami, alebo s napájacou vodou.

Kondenzátory chladiacich zariadení

Jednoduchý kondenzátor, ako súčasť chladničky

Cieľom týchto zariadení je odvádzať teplo z chladiva, Ktoré odoberá teplo z priestoru, pre ktoré je chladiace zariadenie navrhnuté. V takýchto kondenzátoroch podstupuje zmenu skupenstva chladivo.

Obyčajný kondenzátor

Pre malé chladiace výkony postačuje obyčajný rúrkový kondenzátor, ktorý odvádza teplo z chladiva priamo do vzduchu. Jeho najčastejším reprezentantom je kondenzátor na zadnej stene kompresorových chladničiek. Pre správnu činnosť chladničky je postačujúca izbová teplota okolitého vzduchu a relatívne malá vzduchová medzera medzi stenou a kondenzátorom, cca. 5 cm.

Ležatý kotlový kondenzátor

Konštrukčne aj funkčne sa podobná na kondenzátor parnej turbíny. Namiesto vodnej pary do kondenzátora vstupujú pary chladiva a vystupuje z neho chladivo v kvapalnom skupenstve. Vyrábajú sa v rôznych veľkostiach a použiť ich je možné na miestach, kde je dostatok vody na chladenie chladiva.

Sprchový kondenzátor

Pre podmienky s nedostatočným objemom chladiacej vody sa používa sprchový kondenzátor. Chladivo prúdi v sústave rúrok, ktoré môžu byť zvislé, alebo vodorovné. Rúrky sú umiestnené v otvorenom priestore - vo vzduchu. Nad rúrkami je umiestnený rozvod vody so zariadením, ktoré zabezpečuje jej rozstrekovanie (sprchovanie) na povrch rúrok. Teplo z chladiva sa odvádza do vody a jej odparením do okolitého vzduchu. Tieto kondenzátory sa umiestňujú do vonkajšieho prostredia, často aj na strechu (budovy, strojovne).

Odparovací kondenzátor

Pre podmienky s veľkým nedostatkom vody je možné použiť odparovací kondenzátor. Spotreba vody je pri porovnateľnom výkone 10% spotreby kotlového kondenzátora. Chladivo prúdi rúrkami, ktoré sú chladené rozstrekovanou vodou. Celé zariadenia je uzavreté v skrini, cez ktorú sa preháňa vzduch ventilátorom.

Kondenzátory v chémii a potravinárstve

Schéma jednoduchej destilačnej aparatúry. Kondenzátor je označený číslom 5.

Kondenzátor je aj súčasť chemických a potravinárskych aparatúr. Napríklad je súčasťou aparatúry na destiláciu, kde slúži na opätovné skvapalnenie varom oddelenej frakcie.

Zdroje

• TOMÁŠEK, Jaroslav, a kol. Stroje. Pre 4. ročník SPŠS.. Bratislava : Slovenské vydavateľstvo technickej literatúry, n.p., 1967. 450 s.