थर्मल पावर प्लांट में कंडेंसर किस उपकरण से बाहर आने वाली भाप को संघनित (condense) करता है?

Question

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D: टर्बाइन

Explanation & Concepts:
रैंकिन चक्र-आधारित थर्मल पावर प्लांट में, कंडेंसर स्टीम टर्बाइन के निकास (exhaust) के ठीक बाद स्थित होता है। यह कम दबाव वाली निकास भाप को तरल कंडेनसेट में बदलने का कार्य करता है, जिसे बाद में पंप करके वापस बॉयलर में भेजा जाता है।

Working Principle: टर्बाइन उच्च दबाव वाली भाप से कार्य निकालता है, जिससे दबाव और तापमान में गिरावट आती है। निकास भाप कंडेंसर में प्रवेश करती है जहाँ वह एक कूलिंग माध्यम (आमतौर पर पानी) को अपनी गुप्त ऊष्मा (latent heat) छोड़ती है, जिससे भाप तरल अवस्था में बदल जाती है। यह प्रक्रिया टर्बाइन निकास पर निर्वात (vacuum) पैदा करती है, जिससे टर्बाइन का विस्तार अनुपात और कुल प्लांट दक्षता बढ़ जाती है।

Key Formulas: $W_{net} = W_{turbine} - W_{pump}$ — चक्र का शुद्ध कार्य आउटपुट; $\eta_{thermal} = \frac{W_{net}}{Q_{in}}$ — पावर प्लांट की थर्मल दक्षता

Key Points: एन्थैल्पी निष्कर्षण को अधिकतम करने के लिए कंडेंसर उप-वायुमंडलीय दबाव (sub-atmospheric pressure) पर काम करते हैं।; कंडेंसर में छोड़ी गई ऊष्मा थर्मल चक्र में ऊर्जा की सबसे बड़ी हानि का प्रतिनिधित्व करती है।; कंडेंसर में निर्वात को वैक्यूम पंपों या स्टीम जेट इजेक्टर द्वारा बनाए रखा जाता है।

Advantages: भाप को कम दबाव तक विस्तारित करके टर्बाइन के कुल कार्य आउटपुट को बढ़ाता है।; बॉयलर के लिए उच्च गुणवत्ता वाले उपचारित फीड वॉटर को पुनः प्राप्त करता है।

Disadvantages: ठंडे पानी की बड़ी आपूर्ति या विशाल कूलिंग टावरों की आवश्यकता होती है।; हीट एक्सचेंजर ट्यूबों में बायोफाउलिंग और जंग लगने का खतरा रहता है।

Applications: स्टीम पावर प्लांट (कोयला/परमाणु/गैस); समुद्री भाप प्रणोदन प्रणाली

Additional Info: बॉयलर (विकल्प A) भाप उत्पन्न करता है; सुपर-हीटर (विकल्प B) भाप का तापमान बढ़ाता है; इकोनोमाइज़र (विकल्प C) फ्लू गैसों का उपयोग करके फीडवॉटर को प्रीहीट करता है।. सतह कंडेंसर (Surface condenser) बड़े उपयोगिता-स्केल वाले पावर प्लांट में उपयोग किया जाने वाला सबसे सामान्य प्रकार है।

Answer: D सही है — कंडेंसर को टर्बाइन निकास से जोड़ा जाता है ताकि कम दबाव वाली निकास भाप को वापस पानी में संघनित किया जा सके।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि कंडेंसर रैंकिन चक्र में 'ऊष्मा अस्वीकृति' ($Q_{out}$) का स्थान है, और इसकी दक्षता सीधे वैक्यूम दबाव और चक्र दक्षता को प्रभावित करती है।

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Option A: बॉयलर

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Option B: सुपर-हीटर

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Option C: इकोनोमाइज़र

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