संघनक

संघनक : वायूचे किंवा बाष्पाचे द्रवात रूपांतर करणाऱ्या कियेला संघनन म्हणतात आणि त्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या प्रयुक्तीला ( साधनाला ) संघनक म्हणतात. शक्तिसंयंत्रात, टरबाइनात निष्कासित झालेली ( बाहेर टाकलेली ) वाफ संघनित करण्यासाठी आणि प्रशीतन संयंत्रात अमोनिया किंवा फिऑन ( फ्लोरिनीकृत हायड्रोकार्बनांचे प्रशीतक बाष्प ) संघनित करण्यासाठी संघनक वापरतात. हायड्रोकार्बने व इतर रासायनिक बाष्पांचे संघनन करण्यासाठी खनिज तेल उदयोगात आणि रासायनिक उदयोगांमध्ये संघनक वापरतात. ऊर्ध्वपातन प्रक्रियेत ज्या प्रयुक्तीमध्ये बाष्पाचे द्रवात रूपांतर होते तिला संघनक म्हणतात.

सर्व संघनकांचे कार्य वायूमधून किंवा बाष्पातून उष्णता काढून टाकण्याच्या तत्त्वावर चालते. येथे वायूतून वा बाष्पातून पुरेशी उष्णता काढून टाकली म्हणजे त्याचे द्रवात रूपांतर होते. यासाठी काही संघनकात वायू वा बाष्प फक्त एका लांबलचक नलिकेतून पाठविले जाते. यामुळे वाफेतील उष्णता सभोवतालच्या हवेत निघून जाते. ही नलिका वेटोळे किंवा त्या प्रकारच्या सुटसुटीत ( घट्ट ) आकारात असते. ही तांब्यासारख्या उष्णतेच्या सुसंवाहक असलेल्या धातूची किंवा त्याच्या जस्त, निकेल इ. धातूंबरोबरच्या मिश्रधातूंची असते. तिची रासायनिक झीज ( संक्षारण ) होणार नाही याचीही दक्षता घेतलेली असते. या नलिकेच्या बाह्य पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ वाढावे म्हणून पुष्कळदा तिच्यावर सुसंवाहक धातूच्या ( वा मिश्रधातूच्या ) पातळ पंखपट्याके अंतराअंतरावर कोडीवर (पितळजोडाने ) बसविलेल्या असतात. यामुळे वाढलेल्या पृष्ठभागातून उष्णता अधिक जलदपणे निघून जाऊन संघनकाची कार्यक्षमता वाढते. सामान्यत: अशा संघनकात पंखे वापरून या पंखपट्ट्यांमधून हवा जोराने वाहून नेली जाते व तिच्याबरोबर उष्णताही दूर नेली जाते. औदयोगिक वापराच्या पुष्कळ मोठया संघनकांमध्ये उष्णता काढून टाकण्यासाठी हवेऐवजी पाणी किंवा अन्य द्रव वापरतात. अशुद्ध द्रव पुरविण्यासाठी व संघनित द्रव बाहेर काढण्यासाठी पंपांचा उपयोग करतात.

वाफेवर चालणाऱ्या वीजनिर्मिती केंद्रात वाफ टरबाइनावर ( एंजिनावर ) असलेला पश्र्चदाब संघनकामुळे कमी होतो ( अपेक्षित असलेल्या दिशेच्या विरूद्ध दिशेत कार्यरत असणाऱ्या प्रेरणेमुळे पडणाऱ्या दाबाला पश्र्चदाब म्हणतात ). प्रशीतन प्रणालीत थंड झालेल्या क्षेत्रामधून प्रशीतकाने घेतलेली उष्णता काढून टाकण्याचे काम संघनक करतो. प्रक्रिया करणाऱ्या विविध प्रणालींमध्ये द्रायूतील ( द्रवातील किंवा वायूतील ) विशिष्ट घटक विवेचकपणे ( निवडक रीतीने ) मिळविण्यासाठी संघनकाचा उपयोग होतो.

प्रकार : संघनकाचे काही महत्त्वाचे प्रकार पुढे दिले आहेत.प्रक्रिया संघनक : हायड्रोकार्बनांच्या व रासायनिक बाष्पांच्या संघननासाठी प्रक्रिया संघनक वापरतात. यांव्दारे बाष्पांच्या मिश्रणापासून द्रव, अशुद्ध द्रवाच्या बाष्पापासून शुद्ध द्रव, वायू व बाष्प यांच्या मिश्रणांपासून द्रवरूप न होऊ शकणारे घटक मिळवितात. तसेच उष्णता पंप व प्रशीतन संयंत्र यांमध्ये उष्णता काढून टाकण्यासाठी हे संघनक उपयुक्त आहेत. या संघनकात संघनित द्रव्य परत मिळते. अशुद्ध खनिज ) तेल, पाणी किंवा बाष्प यांच्यापासून शुद्ध तेल, पेट्रोल, पाणी, अर्क, मदय मिळविण्याच्या ऊर्ध्वपातन पद्धतीत असा संघनक वापरतात. उदा., समुद्राच्या खाऱ्या पाण्यापासून गोडे पाणी मिळविणे.

प्रशीतन संघनक : यात गरम झालेल्या प्रशीतक बाष्पाचे प्रशीतन होते. पाण्याव्दारे थंड होणाऱ्या प्रशीतन संघनकात तांब्याच्या नळीतून संपीडकाव्दारे दाब दिलेले बाष्प वाहते. या नलिकेवर पाण्याच्या धारा सोडतात. त्यामुळे आतील बाष्पाचे तापमान कमी होऊन ते द्रवरूप होते. मग हा द्रव प्रसरण झडपेतून सोडतात. यामुळे त्याचा दाब कमी होऊन बनणारे बाष्प बाष्पनक नळ्यांत जाते. वायूव्दारे थंड होणाऱ्या प्रशीतन संघनकाची रचनाही अशीच असते. मात्र शीतनक कोठीत तांब्याच्या नळीभोवती ( पाण्याऐवजी ) वायू खेळवितात. प्रशीतन संघनक शीतकपाट, शीतपेटी, बर्फनिर्मिती संयंत्र इत्यादींमध्ये वापरतात.

ऊर्ध्वपातन संयंत्रातील काही संघनकांत तांब्याच्या नळ्यांभोवती प्रशीतक द्रव खेळवितात, तर काहींमध्ये नळ्यांमधून बाष्प खेळवून त्यांच्यावर सतत पाणी ठिबकत राहील अशी व्यवस्था केलेली असते.

वाफ संघनक : याचे प्रशीतक द्रवाचा स्पर्श ( संपर्क ) होणारा (संपर्क संघनक ) व प्रशीतन द्रवाचा स्पर्श न होणारा ( पृष्ठ संघनक ) असे दोन प्रकार आहेत. पृष्ठ संघनकात वाफ नलिकेत किंवा इतर उष्णतासंक्रमण पृष्ठाव्दारे संघनित होते. नंतर ही नलिका वा पृष्ठ पाण्यासारख्या प्रशीतकाने थंड केले जाते. यात प्रशीतक पाण्याचा वाफेशी प्रत्यक्ष संपर्क होत नाही. त्यामुळे समुद्राच्या पाण्यासारखे कोणतेही उपलब्ध पाणी यात वापरता येते. वीजनिर्मिती व संघनित द्रव्य परत मिळविणाऱ्या प्रक्रिया यांसाठी असेसंघनक वापरतात. संपर्क संघनकात वाफ व शीतनक द्रव ( पाणी ) एकमेकांच्या थेट संपर्कात येतात आणि ते एकत्रितपणे काढून टाकले जातात. यातील संघनित पाणी अशुद्ध असू शकते. त्यामुळे ते बाष्पित्रात वापरावयाचे झाल्यास शुद्ध करून घेतात. मात्र पृष्ठ संघनकात संघनित होऊन जमलेले शुद्ध ,गरम पाणी बाष्पित्रात वापरून खर्चात बचत करता येते. वाफ एंजिन व वाफ टरबाइनात असे संघनक वापरल्याने त्यांच्यात पश्र्चदाब निर्माण होत नाही किंवा तो कमी होतो.

पाण्याची कमतरता असल्यास शीतनासाठी तुषार कुंड, शीतन कुंड किंवा शीतन मनोरा वापरतात. संघनित पाण्यातील ( द्रवातील ) उष्णता काढून घेऊन त्याचा प्रशीतनासाठी परत वापर करण्यासाठी ते जमिनीवरील तुषार कुंडातून अनेक प्रोथांमधून वरील दिशेत फवारतात. यामुळे त्याचे तुषार वाऱ्यावर थंड होतात. शीतन कुंड चांगलेच लांब-रूंद व उथळअसते. यामुळे त्याच्या मोठया पृष्ठभागावरील बाष्पीभवनाने संघनित पाण्याची उष्णता कमी होऊन ते थंड होते. शीतन मनोऱ्याच्या खुराडयासारख्या शीतन कोठीत संघनित पाण्यातील उष्णता अंशत: पाण्याच्या झोताने व अंशत: बाष्पीभवनाने काढून घेतली जाते. असे थंड झालेले पाणी शीतनासाठी संघनकात परत वापरतात. संघनित जल बाष्पित्रात वापरावयाचे झाल्यास शीतन मनोऱ्याच्या तळाशी उष्णताविनिमयक बसवितात.

पहा : प्रशीतन वाफ वाफ एंजिन वाफ टरबाइन शक्ति-उत्पादन केंद्र.

संदर्भ : 1. Baumeister, T. Marks, L. S. Standard Handbook for Mechanical Engineers, New York, 1967.

2. Roy, K. P. An Introduction to Heat Engines, Bombay, 1965.

3. Staniar, W. Plant Engineering Handbook, New York, 1959.

दीक्षित, चं. ग.