Diferența cheie - cazan subcritic vs supercritic
Cazanele sunt vase închise în care se încălzește un fluid, de cele mai multe ori, este apă. Chiar dacă numele acestuia este un cazan, fluidul nu fierbe neapărat în acesta. Lichidul încălzit este utilizat în diverse aplicații, inclusiv încălzirea apei, încălzirea centrală, gătitul etc. Cazanele subcritice și supercritice sunt astfel de sisteme de generare a aburului. Diferența cheie între un cazan subcritic și un cazan supercritic este că cazanele subcritice funcționează la o presiune subcritică a fluidului, în timp ce cazanele supercritice funcționează la o presiune supercritică a fluidului.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este punctul critic
3. Ce este un cazan subcritic
4. Ce este un cazan supercritic
5. Asemănări între cazanul subcritic și supercritic
6. Compararea alăturată - Cazanul subcritic vs supercritic în formă tabelară
7. Rezumat
Ce este punctul critic?
Punctul critic al unei substanțe este temperatura și presiunea la care acea substanță se poate comporta ca un gaz și un lichid în același timp, prin urmare apar gazele și fazele lichide nedistinguibile. Asta pentru că densitatea fazei gazoase și a fazei lichide este egală în acest moment. O substanță care există la temperatură și presiune, peste punctul său critic, este cunoscută sub numele de fluid supercritic. O substanță care iese sub punctul său critic este cunoscută sub numele de fluid subcritic. Într-o curbă de echilibru de fază, punctul critic este punctul final al curbei.
Figura 01: O diagramă de fază care arată punctul critic al apei
Termenul supercritic în cazanele supercritice se referă la presiunile de deasupra punctului critic al apei pe care cazanul este acționat. Punctul critic al apei este la temperatura de 647 K și presiunea de 221 bar (22,1 MPa). Presiunile sub 221 bari sunt cunoscute sub numele de „presiune subcritică” și peste 221 bari este „presiunea supercritică” a apei.
Ce este un cazan subcritic?
Cazanele subcritice sunt cazane care funcționează la temperaturi de până la 374 ° C și la o presiune de 3.208 psi (punctul critic al apei). Aceste cazane compun un sistem cu obiectiv final de evaporare constantă. Un exemplu tipic pentru un cazan subcritic este generatorul de abur de tip tambur.
În interiorul cazanului, circulația naturală a fluidului este generată prin încălzirea dispozitivelor de ridicare. Amestecul de apă și abur care părăsește acest ascensor este apoi separat în apă și abur în tambur. Apa este circulată, apa se întoarce la intrarea evaporatorului prin colțurile în jos, în timp ce aburul curge în camera de supraîncălzire.
Figura 02: O centrală termică
Dacă fluidului i se permite să circule natural, domeniul de aplicare este limitat la aproximativ 190 bari ca presiune maximă a tamburului. Dar dacă circulația se face folosind o pompă de circulație (cunoscută sub numele de circulație forțată), acest interval poate fi extins. Această extensie se întâmplă datorită fixării punctului final de evaporare în tambur. Și, de asemenea, setează dimensiunea suprafeței de încălzire în evaporator și în supraîncălzitor. Un dezavantaj major al cazanului subcritic este că, în aceste cazane, poate apărea formarea de bule.
Ce este un cazan supercritic?
Cazanul supercritic (generator de abur supercritic) este un tip de cazan care funcționează în condiții de presiune supercritică. Acest tip de cazane este adesea utilizat la generarea de energie electrică. Spre deosebire de cazanele subcritice, nu există formarea de bule în cazanele supercritice, iar apa lichidă se transformă imediat în abur.
Cazanul supercritic funcționează la temperaturi în jur de 538-565 ° C și presiuni peste 3.200 psi. Un cazan supercritic are un sistem cu obiectiv final de evaporare variabilă. Aceste cazane sunt fără tambur. Prin urmare, evaporarea are loc la o singură trecere prin evaporator. Fluxul de fluid, de cele mai multe ori; apa, este indusă de pompa de alimentare. Acest lucru face ca sistemul să funcționeze la orice presiune dorită, permițându-i să funcționeze sistemul fie în condiții subcritice, fie în condiții supercritice. Ca urmare, punctul final de evaporare variază. De asemenea, pentru a menține aceste condiții, zonele evaporatorului și supraîncălzitorului se reglează automat în funcție de cerințe.
Figura 03: Un cazan cu tub de apă
Acest cazan este numit cazan supercritic, deoarece funcționează peste presiunea critică a apei, care este de 221 bari. Deoarece peste punctul critic, nu există nicio distincție între abur și apă, apa acționează ca un fluid.
Dincolo de punctul critic al apei, căldura latentă de vaporizare este zero și, prin urmare, nu există o distincție considerabilă între faza lichidă și faza de vapori a apei. unul dintre avantajele majore ale cazanelor supercritice este consumul mai redus de combustibil. Acest lucru determină o producție mai redusă de gaze cu efect de seră. și, de asemenea, datorită lipsei de bule, se poate observa un consum mai mic de apă.
Care sunt asemănările dintre cazanul subcritic și cel supercritic?
- Mecanismul / ciclul operațional de bază atât al cazanului subcritic, cât și al cazanului supercritic este același.
- Cu excepția evaporatoarelor fără tambur din cazanele supercritice, alte caracteristici de construcție sunt, de asemenea, aceleași.
- Tehnicile cazanului subcritic și supercritic utilizează echipamente și strategii similare în funcțiune. adică preîncălzitor de aer, economizor, turbine, condensatoare, pompe de alimentare a cazanelor etc.
Care este diferența dintre cazanul subcritic și cel supercritic?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
Subcritical vs Supercritical Boiler |
|
| Cazanele subcritice sunt cazane care funcționează la temperaturi de până la 374 ° C și la o presiune de 3.208 psi (punctul critic al apei). | Cazanul supercritic (generator de abur supercritic) este un tip de cazan care funcționează în condiții de presiune supercritică. |
| Temperatura | |
| Cazanele subcritice funcționează la temperaturi de până la 374 ° C. | Cazanele supercritice funcționează la temperaturi între 538-565 ° C. |
| Presiune | |
| Cazanele subcritice sunt acționate la o presiune de 3.208 psi. | Cazanele supercritice sunt acționate la o presiune de peste 3200 psi. |
| Tobe | |
| Cazanele subcritice sunt compuse din tobe. | Cazanele supercritice sunt fără tambur. |
| Formarea cu bule | |
| Formarea bulei este un dezavantaj major în cazanele subcritice. | Nu există cazane supercritice cu formare de bule. |
Rezumat - Cazan Subcritic vs Supercritic
Cazanele subcritice și supercritice sunt două forme de generatoare de abur care sunt utilizate pentru generarea de energie electrică. Acestea sunt clasificate ca atare, pe baza condițiilor lor de funcționare. Diferența dintre un cazan Subcritic și un supercritic este că cazanele Subcritical funcționează la o presiune subcritică a fluidului, în timp ce cazanele supercritice funcționează la o presiune supercritică a fluidului.
Descărcați versiunea PDF a cazanului Subcritical vs Supercritical
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți folosi în scopuri offline conform notei de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici: Diferența dintre cazanul subcritic și cel supercritic
