Ce este un separator de abur?

Un dispozitiv separator de abur este utilizat pentru a îndepărta vaporii de apă din abur. În timp ce termenul se poate referi la un set specializat de echipamente care lucrează în comun, un dispozitiv separator de abur poate fi orice elimină excesul de vapori de apă din abur pentru a crește eficiența termică a unui motor pe bază de abur. Produsul final al unui separator de umiditate cu abur este denumit abur „uscat”, deși încă conține apă în stare gazoasă. Separatoarele de abur sunt utilizate în orice, de la motoarele clasice de locomotivă cu abur la sistemele moderne de turbine conduse de fisiune nucleară.

Aburul obișnuit sau „umed” care nu a trecut printr-un separator de abur conține picături de apă în suspensie care sunt încă în stare lichidă. Acestea sunt create atunci când apa este suficient de excitată de căldura procesului de fierbere pentru a se elibera de masa mai mare de lichid, dar energia transmisă moleculelor nu este suficient de mare pentru a rupe tensiunea superficială a picăturilor. Nu numai că aceste picături sunt încă lichide, dar prezintă și nuclee în jurul cărora aburul gazos se poate răci și condensa mai ușor.

În exemplul de bază al locomotivei cu abur, o cupolă de abur este plasată deasupra cazanului pentru a acționa ca un separator de abur. Aburul pe drumul său de la cazan la pistoanele care conduc motorul trebuie să treacă în sus în domul de abur și să coboare din nou. Acest design creează un separator pasiv de abur. Vaporii de apă care sunt prinși de separatorul de abur ar trece altfel către cilindrii pistonului și ar condensa acolo. Dacă este lăsată să se condenseze în cantitate suficient de mare, apa ar crea o masă necompresibilă în interiorul cilindrului pistonului, creând o condiție numită blocare hidraulică, care provoacă defectarea întregului motor.

În timp ce unele motoare cu abur moderne folosesc încă o cupolă de abur, această formă de separator de abur poate fi mărită de alte separatoare de umiditate, iar aburul poate trece prin mai multe separatoare înainte de a ajunge la turbine. Unele separatoare pasive de abur pot include tuburi înguste, supape sau palete care descurajează trecerea picăturilor de lichid și returnează orice apă recoltată în cazan. Acestea pot fi formate în așa fel încât să facă învolburarea aburului care trece prin ele, crescând eficiența dispozitivului.

Pericolele sunt diferite într-un motor cu turbină, nevoia și funcționarea unui separator de abur sunt în esență aceleași. Picăturile de apă din aburul de înaltă presiune care curge peste turbinele din centralele moderne de generare a energiei pot deteriora palele turbinei și alte părți. În plus, condensul de pe palete și părți ale turbinei poate duce la eroziune în timp. Deși acest tip de daune ar putea să nu fie la fel de catastrofal ca blocarea hidraulică, va scădea totuși mult durata de viață a unei turbine.