Princip hladké trubice kondenzátoru

Princip hladkého kondenzátoru je založen na výměně tepla. Jak plyn o vysoké teplotě proudí uvnitř trubice, vyměňuje si teplo s vnějším chladicím médiem (jako je voda nebo vzduch) skrz stěnu trubice, čímž se ochlazuje a kondenzuje na kapalinu.

Hladký kondenzátor se obvykle skládá ze dvou vrstev skleněných nebo kovových trubek. Vnitřní kanál nese vysokoteplotní páry ke kondenzaci, zatímco vnější prostor je vyplněn chladicím médiem. Jeho činnost se řídí základními principy termodynamiky a přenosu tepla, konkrétně v následujících krocích:

Pára o vysoké teplotě vstupuje do vnitřní trubky. Plyny o vysoké teplotě generované během experimentů nebo průmyslových procesů (jako jsou páry rozpouštědla během destilace) vstupují do vnitřní trubky z jednoho konce kondenzátoru a proudí v trubici dopředu.

Teplo je vedeno stěnou trubky. Teplota páry je vyšší než teplota stěny trubky a teplo se přenáší z plynné látky na vnitřní stěnu trubky prostřednictvím tepelného vedení a dále na vnější stěnu trubky. Přestože skleněné materiály (jako je borosilikátové sklo) mají nižší tepelnou vodivost než kovy, pro běžné laboratorní potřeby jsou dostačující.

Externí chladicí médium odebírá teplo. Chladicí voda (obvykle spodní vstup, horní výstup) proudí vnějším potrubím a absorbuje teplo z vnitřního potrubí. Protiproudé provedení (proud chladicí vody a páry v opačných směrech) maximalizuje teplotní rozdíl a zlepšuje účinnost výměny tepla.

Pára kondenzuje na kapalinu. Když teplota páry klesne pod její rosný bod, dojde ke změně fáze, kdy plyn kondenzuje na kapičky, které stékají po stěně potrubí a nakonec se shromažďují v přijímací láhvi.