Co to jest agregat skraplający?

Agregat skraplający to urządzenie, które służy do skraplania substancji gazowej z powrotem do postaci ciekłej poprzez chłodzenie. Z technicznego punktu widzenia jednostka skraplacza jest rodzajem wymiennika ciepła, a jej wielkość waha się od bardzo małego urządzenia do dużych jednostek o rozmiarach przemysłowych. Agregaty skraplające są również niezwykle zróżnicowane pod względem zastosowań, z zastosowaniami takimi jak chłodzenie w lodówkach, klimatyzatorach, reakcje chemiczne, a zwłaszcza w elektrowniach z turbinami parowymi. W procesie skraplania jako chłodziwo zwykle stosuje się wodę, ale z powodzeniem stosowano również inne rodzaje chłodziw.

Skraplacz powierzchniowy to typ jednostki skraplającej często spotykany w elektrowniach parowych. Typowy cykl parowy składa się z wstępnego podgrzania wody i doprowadzenia jej do punktu wrzenia, w którym to czasie jest ona odparowywana lub przegrzewana w parę pod wysokim ciśnieniem. Para ta jest dostarczana do szeregu turbin, gdzie po przejściu przez wiele cykli jest z powrotem kondensowana do wody. Proces kondensacji jest niezwykle ważną częścią cyklu parowego, ponieważ umożliwia zawracanie pary, która w innym przypadku zostałaby zmarnowana. Z tego powodu skraplacze pomagają zwiększyć wydajność elektrowni parowych poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na wodę.

Zazwyczaj skraplacze powierzchniowe składają się z konstrukcji płaszczowo-rurowej. To tutaj zimna woda przepływa przez szereg rurek w metalowej osłonie wypełnionej odprowadzoną parą. Chłodna woda doprowadza rury do stosunkowo niskiej temperatury, co powoduje schłodzenie pary wewnątrz płaszcza. Po skropleniu pary woda jest gromadzona pod urządzeniem w gorącej studni. W mniejszych zastosowaniach parowych agregat skraplający może przybrać formę podobną do chłodnicy samochodowej.

Innym popularnym typem agregatu skraplającego jest agregat skraplający klimatyzatora. To tylko jeden z trzech podstawowych elementów klimatyzatora. Po pierwsze, jednostka skraplająca kondensuje parę czynnika chłodniczego do postaci płynnej. Po drugie, podobnie jak pompa, sprężarka wytwarza stały przepływ ciekłego czynnika chłodniczego, który przechodzi do trzeciego stopnia. Ten trzeci stopień składa się z wentylatora lub dmuchawy, która wydmuchuje zimne powietrze powstałe w wyniku chłodzącego efektu płynącego czynnika chłodniczego.

Agregaty skraplające są również powszechnie używane w zastosowaniach chemicznych. Jednak laboratoryjny agregat skraplający znacznie różni się od tego, który można by zobaczyć w elektrowni parowej lub klimatyzatorze. W przeciwieństwie do zwykłych wymienników ciepła skraplacze laboratoryjne i chemiczne składają się z dużej szklanej rurki, przez którą przepływa woda. W środku tej większej rurki znajduje się kolejna mniejsza rurka, do której wchodzi gorąca para. Po wejściu, efekt chłodzenia otaczającej go wody doprowadza parę do temperatury, w której może się skraplać.

Powszechnym zastosowaniem skraplaczy laboratoryjnych jest destylacja wody. Woda zawiera wiele zanieczyszczeń, które są niepożądane w procesach grzewczych i chemicznych. Po podgrzaniu do punktu, w którym woda odparowuje, mogą pozostać małe, zanieczyszczone osady. W elektrowniach parowych jest to bardzo niepożądane, ponieważ osady te mogą powodować korozję. W zastosowaniach chemicznych obecność zanieczyszczeń może również powodować niepożądaną reakcję chemiczną.
Inny typ agregatu skraplającego znany jest jako skraplacz z bezpośrednim kontaktem. W tym typie gaz i ciecz chłodząca stykają się bezpośrednio. W przypadku użycia, łączona ciecz i gaz są identycznymi substancjami w różnych postaciach, takich jak połączenie wody i pary.