¿Qué es la condensación de contacto directo? Definición

Condensación de contacto directo.

De manera similar como en el capítulo anterior, en este capítulo discutiremos la transferencia de calor con el cambio de fase, pero en este caso discutiremos la condensación de la fase gaseosa (cambio de fase de vapor a líquido).

En general, la condensación es el cambio del estado físico de la materia de la fase gaseosa a la fase líquida, y es el reverso de la vaporización . Los procesos de flujo asociados con la condensación en una superficie sólida son casi una imagen especular de aquellos involucrados en la ebullición. La condensación ocurre cuando la temperatura de un vapor se reduce por debajo de su temperatura de saturación o cuando la presión de un vapor se incrementa por encima de sus parámetros de saturación (ver diagrama de fase del agua).

La condensación de contacto directo , DCC, ocurre cuando el vapor se pone en contacto con un líquido frío. Como en los condensadores de chorro, el agua de enfriamiento se rocía sobre el vapor de escape y existe  un contacto directo  entre el vapor de escape y el agua de enfriamiento. El proceso de condensación es  muy rápido  y eficiente, pero aquí se mezclan el agua de enfriamiento y el vapor condensado  . Las ventajas de la condensación por contacto directo sobre los procesos convencionales que utilizan superficies de transferencia metálicas se deben a la relativa simplicidad del diseño, menos problemas de corrosión y descamación, menores costos de mantenimiento, mayores áreas de transferencia específicas y mayores tasas de transferencia. A pesar de estas ventajas, los condensadores de chorro no son habituales en las centrales térmicas, especialmente debido a la pérdida de condensado .

Condensación en presurizador

Un  presurizador  es un componente de un  reactor de agua a presión . La presión en el circuito primario  de los PWR se mantiene mediante un  presurizador , un recipiente separado que se conecta al circuito primario (pata caliente) y se llena parcialmente con agua que se calienta a la  temperatura de saturación  (punto de ebullición) para la presión deseada mediante un sistema eléctrico sumergido.  calentadores. La temperatura en el presurizador se puede mantener a 350 ° C (662 ° F), lo que da un margen de subenfriamiento (la diferencia entre la temperatura del presurizador y la temperatura más alta en el núcleo del reactor) de 30 ° C. El margen de subenfriamiento es un parámetro de seguridad muy importante de los PWR, ya que se debe excluir la ebullición en el núcleo del reactor. El diseño básico del  reactor de agua a presión  incluye el requisito de que el refrigerante (agua) en el sistema de refrigeración del reactor no debe hervir. Para lograr esto, el refrigerante en el sistema de refrigeración del reactor se mantiene a una presión suficientemente alta que no se produce la ebullición a las temperaturas del refrigerante experimentadas mientras la planta está funcionando o en un transitorio analizado.

Las funciones

La presión  en el presurizador se controla variando la temperatura del refrigerante en el presurizador. Para estos fines, se instalan dos sistemas. Sistema de rociado de agua  y  sistema de calentadores eléctricos . El volumen del presurizador (decenas de metros cúbicos) se llena con agua en los parámetros de saturación y vapor. El sistema de rociado de agua (agua relativamente fría – de la pierna fría) puede disminuir la presión en el recipiente al  condensar el vapor  en las gotas de agua rociadas en el recipiente. Dado que el vapor se pone en contacto con un líquido frío, en este caso, estamos hablando de condensación por contacto directo . Por otro lado, los calentadores eléctricos sumergidos están diseñados para aumentar la presión por  evaporación del agua. en el recipiente La presión del agua en un sistema cerrado rastrea la temperatura del agua directamente; A medida que aumenta la temperatura, aumenta la presión.