Vakuum in einem Kraftwerkskondensator

Letztes Mal haben wir die Schlüsselfunktionen des Ausgleichsventils im Wasser-Dampf-Kreislauf des Kraftwerks besprochen. Heute werden wir über a sprechen leer. Nein, nicht die Art, die Sie zu Hause verwenden, die Art, die den Kondensator in einem Kraftwerk erzeugt.

Wie bereits erwähnt, ist der Kondensator ein Gerät, das den Turbinenabgasdampf in Wasser umwandelt. Das Wasser, das während dieses Prozesses gebildet wird, ist als Kondensat bekannt und seine Dichte ist höher als die des Dampfes, mit dem es den Raum innerhalb des Kondensators teilt. Dieser Dichteunterschied erzeugt das Vakuum im Kondensatorbehälter. Mit anderen Worten, die erhöhte Dichte zusammen mit dem hermetischen Design des Kondensators verhindert, dass Luft von außen eindringt, um irgendeinen Raum innerhalb des Kondensators einzunehmen, was unter Effizienzgesichtspunkten eine wünschenswerte Bedingung ist.

Aber um zu verstehen, wie das alles funktioniert, müssen wir zuerst verstehen, was damit gemeint ist Dichte. Ein Lehrbuch würde es als die Masse einer Substanz definieren, geteilt durch den Raum, den diese Substanz einnimmt. Nehmen Sie zum Beispiel Dampf und Wasser. Ein Pfund Dampf bei 212 ° F bildet eine Dampfwolke, die 26,78 Kubikfuß Raum einnimmt. Wenn wir dieses Pfund Dampf bei derselben Temperatur wieder zu Wasser kondensieren würden, würde es fast in ein 16-Unzen-Glas passen und nur 0,017 Kubikfuß aufnehmen.

Kondensatorvakuum des Kraftwerks.

Der große Unterschied in ihren Volumina ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Dampf mehr als das Fünffache der Wärmeenergie enthält, die unbeheiztes Wasser enthält. Diese Energie macht die Moleküle in einer Dampfwolke aktiver, wodurch sie mit großer Kraft kollidieren, sich trennen und einen größeren Raum einnehmen.

Wenn Sie sich fragen, was Dichteänderung mit Vakuum im Kondensator zu tun hat, lassen Sie mich eine Analogie anbieten. Haben Sie jemals ein Produkt wie Tomaten in Gläsern für den Winter eingemacht? Unwahrscheinlich, da diese einst übliche Überlebenstaktik fast zu einer verlorenen Kunst geworden ist. Das im Kondensator erzeugte Vakuum ist jedoch dem Vakuum sehr ähnlich, das während des Einmachens in einem Glas erzeugt wird.

Im Glas bleibt absichtlich ein kleiner Raum zwischen den Tomaten und dem Deckel. Während des Koch- oder Hitzesterilisationsprozesses füllt sich dieser Raum mit Dampf. Während des Abkühlens kondensiert der eingeschlossene Dampf zu Wasser. Diese Kondensation erzeugt das Vakuum, das den Deckel des Glases ansaugt und ihm einen luftdichten Verschluss verleiht. Dieser Zustand lässt keine Bakterien in unseren Konserven wachsen. Sie sehen, genau wie wir brauchen Bakterien Sauerstoff, um zu leben, aber dank des Vakuums in unserem gekochten Glas wird keine sauerstoffhaltige Luft mehr übrig sein, um ihn aufzunehmen.

Das nächste Mal werden wir unsere Diskussion über Vakuum fortsetzen, um zu sehen, wie es verwendet wird, um den Wirkungsgrad einer Dampfturbine zu erhöhen.

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