Perché si crea il vuoto nel condensatore di una turbina a vapore?

Domanda: Perché creiamo il vuoto nel condensatore di una turbina a vapore?

Lasciatemi prendere due minuti per spiegare dal ciclo Rankine.

Si sa che "Il ciclo Rankine" è il ciclo operativo fondamentale di tutte le centrali termiche dove un fluido operativo viene continuamente evaporato e condensato. In un ciclo Rankine di base, abbiamo una caldaia, una turbina, un condensatore, una pompa. E, naturalmente, abbiamo versioni migliorate, cioè, il riscaldamento e la rigenerazione per migliorare l'efficienza.

Il ciclo Rankine è un ciclo termodinamico idealizzato di un motore termico che converte il calore in lavoro meccanico. Il calore viene fornito esternamente a un ciclo chiuso, che di solito usa l'acqua come fluido di lavoro.

Il vuoto si applica alle turbine a vapore perché la pressione del vapore saturo sopra l'acqua di raffreddamento disponibile è ben al di sotto di 1 bar. Quindi il condensatore ha un tale vuoto e prende il vapore esausto dalla turbina e dà la condensa per alimentare di nuovo la caldaia attraverso le pompe di estrazione della condensa. Le pompe a vuoto a funzionamento continuo (ho lavorato con pompe a vuoto ad anello liquido e alcune centrali hanno anche degli eiettori che hanno uno scopo simile) mantengono i condensatori il più possibile liberi da aria/gas disciolti. Questo migliorerà ulteriormente l'efficienza del condensatore. Il vapore viene condensato a bassa pressione usando acqua di raffreddamento. In condensatori ben progettati e mantenuti, la pressione del vapore è ben al di sotto della pressione atmosferica come menzionato sopra, avvicinandosi alla pressione di saturazione del fluido operativo alla temperatura dell'acqua di raffreddamento.

Inoltre, la massima efficienza si ottiene a bassa pressione (vuoto) del condensatore perché il lavoro fatto è massimo a bassa pressione. Il massimo ∆P si crea abbassando il vuoto.

Grazie.