Was ist ein Dampfkondensator?

Ein Dampfkondensator ist eine Maschine, die Dampf in Wasser umwandelt. Viele dampfbasierte Systeme verwenden einen Wasserkreislauf, um ihre Effizienz zu maximieren. Wasser wird zu Dampf erhitzt, der Dampf motiviert einen Prozess, ein Dampfkondensator verwandelt es wieder in Wasser und der Kreislauf beginnt von neuem. Dampfkondensatoren gibt es in zwei Varianten, Kontaktkondensatoren und Oberflächenkondensatoren. Jedes dieser Systeme verwendet eine kühlere Flüssigkeit, im Allgemeinen flüssiges Wasser, um den Dampf wieder zu Wasser abzukühlen.

Viele Stromerzeugungssysteme verwenden Dampf, um tatsächlich Energie zu erzeugen. Öl-, Kohle- und sogar Atomkraftwerke nutzen die erzeugte Energie, um Wasser zu Dampf zu erhitzen. Dieser Dampf dreht eine Turbine, die Strom erzeugt. Damit jedes Stromerzeugungssystem mit höchster Effizienz funktioniert, muss das Wasser zu Dampf werden und dann mit möglichst geringen Temperaturänderungen wieder zu Wasser werden. Der beste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, Wasser immer wieder zu verwenden.

Eine wichtige Sache über Wasser sind die Auswirkungen, die Druck darauf ausübt. Wenn der Druck auf das Wasser steigt, bleibt es länger flüssig. Bei sehr hohem Druck existiert flüssiges Wasser weit über seinen normalen Siedepunkt hinaus, den Punkt, an dem es zu Dampf wird. Bei sehr niedrigem Druck verwandelt sich das Wasser bei einer viel niedrigeren Temperatur in Dampf. Diese Eigenschaft wird oft als Hilfsmittel verwendet, um Wasser zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas hin und her zu bewegen.

Ein Kontaktdampfkondensator verwendet fast immer Wasserdampf und flüssiges Wasser als Gas und Flüssigkeit. Der Dampf oder das Wasser kann eine sekundäre Substanz enthalten, die jedoch ein viel kleineres Volumen als das Wasser hat. Dieses System verwendet einen großen Tank, der unter einem höheren als dem normalen Druck stehen kann, um Dampf aufzufangen und zu halten. Flüssiges Wasser wird in den Tank gesprüht, wodurch der Dampf schnell abgekühlt und wieder in Wasser umgewandelt wird. Das kombinierte Wasser wird dann zurück in das System gepumpt.

Ein Oberflächendampfkondensator verwendet Wasserdampf, darf jedoch kein Wasser als Kühlmittel verwenden. Bei diesem System gelangt Dampf in eine Sammelkammer, die mit Kühlmittel gefüllte Rohre enthält. An diesen Rohren kondensiert der Dampf und tropft auf den Tankboden. Das flüssige Wasser am Boden des Tanks wird zurück in das System gepumpt. Zu keinem Zeitpunkt während des Prozesses kommen Wasser und Kühlmittel in Kontakt miteinander.

Oberflächenkondensatoren haben gegenüber Kontaktkondensatoren einen Hauptvorteil – sie benötigen kein zusätzliches Kühlwasser. Ein Oberflächendampfkondensator kann fast jede Flüssigkeit oder jedes Gas verwenden, das kühler als der Dampf ist, um das Wasser zu Flüssigkeit zu kondensieren. Dies ist in Trockengebieten sinnvoll, da der Wasserbedarf deutlich geringer ist. Außerdem können die Kühlmittelrohre und die Kondensationskammer unter unterschiedlichen Drücken stehen, was den Temperaturunterschied verschlimmert.