凝汽器真空的奥秘在于其工作原理。当蒸汽驱动的汽轮机产生汽排出后，会在凝汽器中遇到冷却的循环水，凝结成水，这个过程导致蒸汽体积急剧缩小，从而在凝汽器中形成高度真空。真空的维持依赖于两个关键因素：一是循环水持续带走排汽的热量，保证凝结过程不间断；二是真空泵不断地排除不凝结的气体，避免真空被破坏。
真空的提升对汽轮机性能有显著影响。在蒸汽流量和参数保持不变的情况下，提高凝汽器真空可以增加汽轮机的可用焓，从而提升其负荷。然而，这需要额外的循环水供应，增加了循环泵的电耗。找到最佳的真空点，就是在提高功率的同时，平衡了汽轮机增益和循环泵能耗的投入。
水冷、空冷和混合式凝汽器的构造各不相同。水冷凝汽器通过冷却管束将蒸汽冷凝，依赖抽气设备排除空气；空冷凝汽器则利用空气流动或风机推动，通过肋片管增强传热，背压较高；混合式凝汽器则有喷雾和射流两种设计，以达到更高的真空度并确保不凝结气体的完全排出。
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