Existem dois tipos de condensadores, sendo o de contato direto e o de superfície. Como é rara a utilização do primeiro será explicado apenas o condensador de superfície.
Qual a função de um condensador de superfície?
Após o vapor realizar seu trabalho na turbina, o mesmo precisa ser condensado para a água retornar para a caldeira.
No condensador de superfície temos as câmaras que recebem água da torre de resfriamento, a água da torre não tem contato direto com o vapor sendo que a mesma passa dentro de tubos, no momento em que o vapor entra contato com os tubos perde temperatura e condensa, após isso segue para o poço quente.
Maioria terá sua água de resfriamento admitida pela parte inferior saindo pela parte superior aproveitando o fluxo ascendente que a água quente tem. Mas vai variar de cada projeto.
Como saber se o condensador está furado?
Pode acontecer o rompimento de algum tubo do condensador, para constatar isso basta coletar uma amostra do condensado e fazer um teste de condutividade. Caso algum tubo rompa, a constatação pela condutividade torna-se imediata visto que a agua da torre de resfriamento tem alta condutividade.
Outro ponto importante é na partida da turbina, antes de partir a turbina precisamos colocar equipamentos auxiliares em operação como ejetor de serviço e condensador de vapor de selagem, acontece que a refrigeração dos trocadores de calor desses equipamentos normalmente é alimentado pelo condensado da turbina, como a turbina está parada, alimentamos o poço quente até o nível ideal através da água de reposição que poderá vir do tanque de água desmineralizada, a partir desse ponto ligamos uma bomba de condensado para iniciar a alimentação do sistema de condensado, uma válvula chamada de fluxo mínimo abrirá retornando a água acima dos tubos do condensador para manter um fluxo constante com uma temperatura adequada para os trocadores de calor do ejetor de serviço e condensador de vapor de selagem. Vale lembrar que nem toda planta trabalha nessa configuração com condensador de vapor de selagem e ejetor de serviço.
Ao utilizar a água do sistema de condensado da turbina para resfriar esses trocadores estaremos pré-aquecendo a água que segue para a caldeira, então estaremos aumentando a eficiência da planta.
Porque o vácuo interfere no rendimento da turbina?
Com o vácuo no condensador conseguimos aumentar o diferencial de entalpia entre a admissão e escape da turbina aproveitando ao máximo a energia contida no vapor.
Na turbina de reação, sabe-se que o vapor se expande sempre perdendo pressão e temperatura e mantendo velocidade, vamos ter expansão do vapor até o mesmo equalizar com a pressão do escape, diminuindo a pressão do escape, o vapor irá expandir ainda mais e com isso conseguirá realizar mais trabalho.
Para fazer o vácuo é necessário a operação do ejetor ou bomba de vácuo, da selagem e do condensador.
A selagem é responsável por evitar a entrada de ar dentro da turbina e consequentemente perder o vácuo.
A Bomba de vácuo ou ejetor é responsável por retirar o ar ou vapores não condensáveis do condensador.
O condensador é o principal responsável pelo vácuo fazendo que o vapor condense após realizar todo trabalho possível. Além disso um mal funcionamento do condensador pode limitar ou até mesmo parar uma turbina
O que pode prejudicar o funcionamento do condensador de superfície?
Temperatura alta da água de resfriamento, obstrução ou tamponamento de muitos tubos, incrustação nos tubos impedindo troca térmica, furo no disco de ruptura (Em algumas turbinas), passagem de ar pela selagem, baixa eficiência do ejetor, passagem de ar em válvulas interligadas ao condensador, nível alto de água dentro do condensador cobrindo os tubos do condensador e reduzindo a área de contato entre os tubos e o vapor, entre outros fatores que variam de turbina para turbina.
Em casos extremos de pressão alta uma válvula de segurança abrirá aliviando a pressão para atmosfera. Vale lembrar que algumas turbinas possuem como sistema de segurança disco de ruptura que romperá em alta pressão.
Na partida da turbina o vácuo fica por conta do ejetor, contudo caso queira fazer o vácuo rapidamente poderá recorrer ao ejetor de partida.
Aproveite e aprenda sobre:
Graduando em Administração pela Faculdade Cruzeiro do Sul, Curso Técnico em Eletrotécnica. Mais de 10 anos de experiência em operação de termelétricas.
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