Kľúčový rozdiel - subkritický vs superkritický kotol
Kotly sú uzavreté nádoby, v ktorých sa ohrieva tekutina, väčšinou voda. Aj keď sa tento kotol volá, kvapalina v ňom nemusí nevyhnutne vrieť. Ohriata kvapalina sa používa v rôznych aplikáciách vrátane ohrevu vody, ústredného kúrenia, varenia atď. Podkritické a superkritické kotly sú také systémy na výrobu pary. Kľúčovým rozdielom medzi subkritickým a superkritickým kotlom je to, že subkritické kotly pracujú pri podkritickom tlaku kvapaliny, zatiaľ čo superkritické kotly pracujú pri nadkritickom tlaku kvapaliny.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je kritický bod
3. Čo je to podkritický kotol
4. Čo je to superkritický kotol
5. Podobnosti medzi podkritickým a superkritickým kotlom
6. Porovnanie vedľa seba - subkritický vs superkritický kotol v tabuľkovej forme
7. Zhrnutie
Čo je kritický bod?
Kritickým bodom látky je teplota a tlak, pri ktorých sa táto látka môže správať súčasne ako plyn a kvapalina, a preto sa vyskytujú nerozoznateľné plynné a kvapalné fázy. Je to tak preto, lebo hustota plynnej a kvapalnej fázy je v tomto bode rovnaká. Látka, ktorá existuje pri teplote a tlaku nad jej kritickým bodom, je známa ako superkritická tekutina. Látka, ktorá vystupuje pod svoj kritický bod, je známa ako podkritická tekutina. V krivke fázovej rovnováhy je kritický bod koncovým bodom krivky.
Obrázok 01: Fázový diagram ukazujúci kritický bod vody
Termín superkritický v superkritických kotloch sa vzťahuje na tlaky nad kritickým bodom vody, ktoré kotol prevádzkuje. Kritickým bodom vody je teplota 647 K a tlak 221 bar (22,1 MPa). Tlak pod 221 bar je známy ako „podkritický tlak“a nad 221 bar je „nadkritický tlak“vody.
Čo je to podkritický kotol?
Podkritické kotly sú kotly, ktoré pracujú pri teplotách do 374 ° C a pri tlaku 3 208 psi (kritický bod vody). Tieto kotly tvoria systém s konštantným koncovým bodom odparovania. Typickým príkladom podkritického kotla je bubnový parný generátor.
Vo vnútri kotla sa prirodzená cirkulácia kvapaliny vytvára zahrievaním stúpačiek. Zmes vody a pary, ktorá opúšťa túto stúpačku, sa potom v bubne rozdelí na vodu a paru. Voda cirkuluje, voda sa vracia do vstupu výparníka cez dolné rohy, zatiaľ čo para prúdi do komory prehrievača.
Obrázok 02: Tepelná elektráreň
Ak sa nechá kvapalina prejsť prirodzenou cirkuláciou, je rozsah aplikácie obmedzený na asi 190 barov ako maximálny tlak v bubne. Ak sa však cirkulácia vykonáva pomocou obehového čerpadla (známeho ako nútený obeh), je možné tento rozsah rozšíriť. Toto rozšírenie sa deje z dôvodu upevnenia koncového bodu odparovania v bubne. Nastavuje tiež veľkosť vykurovacej plochy vo výparníku a v prehrievači. Hlavnou nevýhodou subkritického kotla je, že v týchto kotloch môže dochádzať k tvorbe bublín.
Čo je to superkritický kotol?
Superkritický kotol (superkritický parný generátor) je typ kotla, ktorý pracuje za podmienok superkritického tlaku. Tento typ kotlov sa často používa pri výrobe elektriny. Na rozdiel od podkritických kotlov v superkritických kotloch nedochádza k tvorbe bublín a kvapalná voda sa okamžite premieňa na paru.
Superkritický kotol pracuje pri teplotách okolo 538–565 ° C a tlakoch nad 3 200 psi. Superkritický kotol má systém s variabilným koncovým bodom odparovania. Tieto kotly sú bez bubnov. Odparovanie teda prebieha pri jedinom prechode výparníkom. Prietok tekutiny, väčšinou; voda, je indukovaná napájacím čerpadlom. Toto umožňuje, aby bol systém prevádzkovaný pri akomkoľvek požadovanom tlaku, čo mu umožňuje prevádzkovať systém buď v podkritických, alebo nadkritických podmienkach. Vo výsledku sa koncový bod odparovania líši. A tiež, aby sa udržali tieto podmienky, sa oblasti výparníka a prehrievača automaticky prispôsobujú podľa požiadaviek.
Obrázok 03: Kotol na vodnú rúru
Tento kotol sa nazýva superkritický, pretože sa prevádzkuje nad kritický tlak vody, ktorý je 221 bar. Pretože nad kritickým bodom nie je rozdiel medzi parou a vodou, voda funguje ako tekutina.
Za kritickým bodom vody je latentné odparovacie teplo nulové, a preto neexistuje významný rozdiel medzi kvapalnou fázou a vodnou fázou vody. jednou z hlavných výhod superkritických kotlov je menšia spotreba paliva. To spôsobuje menšiu produkciu skleníkových plynov. a tiež vďaka nízkej tvorbe bublín možno pozorovať menšiu spotrebu vody.
Aké sú podobnosti medzi podkritickým a superkritickým kotlom?
- Základný prevádzkový mechanizmus / cyklus subkritického aj superkritického kotla je rovnaký.
- Okrem bubnových výparníkov v superkritických kotloch sú rovnaké aj ďalšie konštrukčné vlastnosti.
- Techniky subkritického aj superkritického kotla používajú v prevádzke podobné zariadenie a stratégie. tj predhrievač vzduchu, ekonomizér, turbíny, kondenzátory, napájacie čerpadlá kotla atď.
Aký je rozdiel medzi subkritickým a superkritickým kotlom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Podkritický vs superkritický kotol |
|
| Podkritické kotly sú kotly, ktoré pracujú pri teplotách do 374 ° C a pri tlaku 3 208 psi (kritický bod vody). | Superkritický kotol (superkritický parný generátor) je typ kotla, ktorý pracuje za podmienok superkritického tlaku. |
| Teplota | |
| Podkritické kotly sú prevádzkované pri teplotách do 374 ° C. | Superkritické kotly sa prevádzkujú pri teplotách okolo 538–565 ° C. |
| Tlak | |
| Podkritické kotly sú prevádzkované pri tlaku 3 208 psi. | Superkritické kotly sa prevádzkujú pri tlaku nad 3 200 psi. |
| Bubny | |
| Podkritické kotly sú zložené z bubnov. | Superkritické kotly sú bez bubnov. |
| Tvorba bublín | |
| Tvorba bublín je hlavnou nevýhodou subkritických kotlov. | Neexistujú superkritické kotly na tvorbu bublín. |
Zhrnutie - subkritický vs superkritický kotol
Subkritické a superkritické kotly sú dve formy parných generátorov, ktoré sa používajú na výrobu elektriny. Sú kategorizované ako také na základe ich prevádzkových podmienok. Rozdiel medzi subkritickým a superkritickým kotlom je v tom, že subkritické kotly pracujú pri podkritickom tlaku kvapaliny, zatiaľ čo superkritické kotly pracujú pri nadkritickom tlaku kvapaliny.
Stiahnite si verziu Subcritical vs. Supercritical Boiler vo formáte PDF
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si verziu PDF tu: Rozdiel medzi podkritickým a superkritickým kotlom
