Une unité de condensation est un dispositif utilisé pour condenser une substance gazeuse sous sa forme liquide par refroidissement. Une unité de condenseur est techniquement un type d’échangeur de chaleur, et sa taille varie d’un appareil extrêmement petit à de grandes unités de taille industrielle. Les unités de condensation sont également incroyablement variées dans leurs applications, avec des utilisations telles que le refroidissement dans les réfrigérateurs, les climatiseurs, les réactions chimiques et en particulier les centrales électriques à turbine à vapeur. L’eau est généralement utilisée comme réfrigérant dans le processus de condensation, mais d’autres formes de réfrigérants ont également été utilisées avec succès.
Un condenseur de surface est un type d’unité de condensation que l’on trouve souvent dans les centrales à vapeur. Un cycle de vapeur typique consiste en un préchauffage de l’eau et en l’amenant à son point d’ébullition, moment auquel elle est vaporisée, ou surchauffée, en vapeur à haute pression. Cette vapeur est acheminée vers une série de turbines où, après avoir subi plusieurs cycles, elle est recondensée en eau. Le processus de condensation est une partie extrêmement importante du cycle de la vapeur, car il permet à une centrale à vapeur de recycler la vapeur qui aurait autrement été gaspillée. Pour cette raison, les condenseurs contribuent à augmenter l’efficacité des centrales à vapeur en réduisant les besoins en eau.
En règle générale, les condenseurs de surface sont constitués d’une construction à coque et à tube. C’est là que l’eau froide traverse une série de tubes à l’intérieur d’une coque métallique remplie de vapeur épuisée. L’eau froide porte les tuyaux à une température relativement basse, ce qui refroidit ensuite la vapeur à l’intérieur de la coque. Une fois la vapeur condensée, l’eau est collectée sous l’unité dans un puits chaud. Sur les petites applications de vapeur, l’unité de condensation peut prendre une forme similaire à un radiateur de voiture.
Un autre type courant d’unité de condensation est une unité de condensation de climatiseur. Ce n’est qu’une partie des trois composants essentiels d’une unité de climatisation. Premièrement, une unité de condensation condense la vapeur de réfrigérant en une forme liquide. Deuxièmement, tout comme une pompe, un compresseur crée un flux constant de liquide réfrigérant, où il se déplace vers le troisième étage. Cette troisième étape se compose d’un ventilateur ou d’une soufflante, qui souffle de l’air froid créé par l’effet de refroidissement du liquide réfrigérant qui s’écoule.
Les unités de condensation sont également couramment utilisées dans les applications chimiques. Une unité de condensation de laboratoire, cependant, est très différente de ce que l’on verrait dans une centrale à vapeur ou un climatiseur. Contrairement aux échangeurs de chaleur courants, les condenseurs de laboratoire et chimiques se composent d’un grand tube de verre à travers lequel l’eau s’écoule. Au milieu de ce tube plus grand se trouve un autre tube plus petit, dans lequel pénètre une vapeur chaude. Dès son entrée, l’effet de refroidissement de l’eau qui l’entoure amène la vapeur à une température à laquelle elle peut se condenser.
Une utilisation courante des condenseurs de laboratoire est la distillation de l’eau. L’eau contient de nombreuses impuretés indésirables dans les processus de chauffage et chimiques. Lorsqu’il est chauffé au point où l’eau s’évapore, de petits dépôts impurs peuvent être laissés. Dans les centrales à vapeur, cela est très indésirable, car ces dépôts peuvent entraîner de la corrosion. Dans les applications chimiques, la présence d’impuretés peut également entraîner une réaction chimique indésirable.
Un autre type d’unité de condensation est connu sous le nom de condenseur à contact direct. Dans ce type, le gaz et le liquide de refroidissement entrent en contact direct. Lorsqu’ils sont utilisés, le liquide et le gaz combinés sont des substances identiques sous différentes formes, telles que la combinaison d’eau et de vapeur.