Condensatie
Historie en werking
De condensor is dé grote uitvinding van James Watt, de condensor is cruciaal voor de werking van zijn [atmosferische stoommachine]. Met behulp van een condensor kan stoom geforceerd teruggebracht worden tot water. Door de condensatie wordt het watervolume 1700 keer kleiner dan het stoomvolume. De overblijvende ruimte kan in een afgesloten condensor niet opgevuld worden waardoor alleen een vacuüm overblijft. Dit vacuüm veroorzaakt een sterke onderdruk waardoor een beweging gecreëerd kan worden. Tot de dag van vandaag vormt de condensor een belangrijk onderdeel van haast iedere stoominstallaties.
Types condensor
Er zijn twee soorten condensors, in gebruik, de oppervlaktecondensor en de mengcondensor.
De oppervlaktecondensor bestaat uit een koude radiatorachtige vorm waartegen de stoom condenseert. Er onstaat slechts weinig condensaat en dit condensaat heeft een kwaliteit die haast gelijk is aan gedistilleerd water. Helaas is het condensaat wel vervuild met smeerolie uit de cilinder. Het condensaat wordt vaak gebruikt als ketelwater, vooral op zeeschepen is dit een belangrijke toepassing. Als koelmedium wordt meestal water gebruikt.
In de mengcondensor wordt de afgewerkte stoom gemengd met water. Hierdoor ontstaat een grote hoeveelheid opgewarmd water. Dit water heeft een kwaliteit gelijk aan de kwaliteit van het koelwater. Bevat het koelwater veel kalk en/of slib dan bevat het condensaat dat ook. Het water uit een mengcondensor is dus slecht te gebruiken als ketelwater.
Bij een mengcondensor hoort een natte luchtpomp. Deze pomp handhaaft het vacuüm en verwijdert niet alleen het mengsel van koelwater (injectiewater) en gecondenseerde afgewerkte stoom, maar ook de lucht die door allerlei oorzaken in de condensor komt. Deze lucht komt uit het beetje lucht dat altijd in het koelwater aanwezig is en door lekjes in de condensor. Verder bevat de condensor ook altijd wat waterdamp, waar water is daar is altijd waterdamp. Ook deze waterdamp moet weggepompt worden. Ten gevolge van de waterdamp is het niet mogelijk in een condensor een volledig vacuüm te creëren, de waterdamp laat altijd wat druk achter.
Nut van condensatie
Een stoommachine staat altijd open en bloot opgesteld in de atmosfeer. Dat betekent dat op alle delen atmosferische druk staat. De afgewerkte stoom moet tegen deze druk in afgevoerd worden. Bij een stoomdruk van 6 atmosfeer kan dus zonder verdere voorzieningen maar 5 atmosfeer benut worden. Bij toepassing van condensatie kan de stoom afgevoerd worden naar een condensor waarin een druk van ongeveer 0 atmosfeer heerst. Bij een stoomdruk van 6 atmosfeer kan dan ineens de gehele 6 atmosfeer gebruikt worden. Dit levert dus een vermogenswinst op. Het exacte drukverloop binnen de cilinder kan bepaald worden met een indicateur.