Belangrijkste verschil - Subkritische versus superkritische ketel
Ketels zijn gesloten vaten waarin een vloeistof wordt verwarmd, meestal is het water. Hoewel de naam hiervan een ketel is, hoeft de vloeistof hierin niet per se te koken. De verwarmde vloeistof wordt gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder waterverwarming, centrale verwarming, koken, enz. Subkritische en superkritische boilers zijn dergelijke stoomgenererende systemen. Het belangrijkste verschil tussen een subkritische en superkritische ketel is dat subkritische ketels werken bij een subkritische druk van de vloeistof, terwijl superkritische ketels werken bij een superkritische druk van de vloeistof.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is kritiek punt
3. Wat is subkritische ketel
4. Wat is superkritische ketel
5. Overeenkomsten tussen onderkritische en superkritische ketel
6. Vergelijking zij aan zij - Onderkritische en bovenkritische ketel in tabelvorm
7. Samenvatting
Wat is het kritieke punt?
Het kritische punt van een stof is de temperatuur en druk waarbij die stof zich tegelijkertijd als een gas en een vloeistof kan gedragen, waardoor er niet te onderscheiden gas- en vloeistoffasen optreden. Dat komt doordat de dichtheid van de gasfase en de vloeistoffase op dit punt gelijk is. Een stof die bij temperatuur en druk boven het kritische punt bestaat, staat bekend als een superkritische vloeistof. Een stof die onder het kritieke punt naar buiten komt, staat bekend als een subkritische vloeistof. In een fase-evenwichtscurve is het kritische punt het eindpunt van de curve.
Figuur 01: een fasendiagram met het kritieke punt van water
De term superkritisch in superkritische ketels verwijst naar de drukken boven het kritieke punt van water dat de ketel wordt bediend. Het kritische punt van water is bij een temperatuur van 647 K en een druk van 221 bar (22,1 MPa). Drukken onder 221 bar staan bekend als "subkritische druk" en boven 221 bar is "superkritische druk" van water.
Wat is een subkritische ketel?
Subkritische ketels zijn ketels die werken bij temperaturen tot 374 ° C en bij een druk van 3208 psi (het kritieke punt van water). Deze ketels vormen een systeem met een constant verdampingseindpunt. Een typisch voorbeeld voor een subkritische ketel is de stoomgenerator van het trommeltype.
In de ketel wordt de natuurlijke circulatie van de vloeistof gegenereerd door de stijgbuizen te verwarmen. Het water- en stoommengsel dat uit deze stijgbuis komt, wordt vervolgens in de trommel gescheiden in water en stoom. Water wordt gecirculeerd, water keert terug naar de inlaat van de verdamper via benedenhoeken terwijl stoom in de oververhittingskamer stroomt.
Figuur 02: een thermische krachtcentrale
Als de vloeistof een natuurlijke circulatie kan ondergaan, is het toepassingsbereik beperkt tot ongeveer 190 bar als de maximale trommeldruk. Maar als de circulatie gebeurt met een circulatiepomp (bekend als geforceerde circulatie), kan dit bereik worden uitgebreid. Deze uitbreiding vindt plaats vanwege het vastleggen van het eindpunt van verdamping in de trommel. En het bepaalt ook de grootte van het verwarmingsoppervlak in de verdamper en in de oververhitter. Een groot nadeel van de subkritische ketel is dat bij deze ketels bellenvorming kan optreden.
Wat is een superkritische ketel?
Superkritische ketel (superkritische stoomgenerator) is een type ketel dat werkt onder superkritische drukomstandigheden. Dit type ketels wordt vaak gebruikt bij het opwekken van elektriciteit. In tegenstelling tot subkritische boilers is er geen bellenvorming in superkritische boilers en wordt vloeibaar water onmiddellijk omgezet in stoom.
Superkritische ketel werkt bij temperaturen rond 538-565 ° C en drukken boven 3200 psi. Een superkritische ketel heeft een systeem met een variabel verdampingseindpunt. Deze ketels zijn trommelloos. Daarom vindt de verdamping plaats in een enkele doorgang door de verdamper. De stroming van vloeistof, meestal; water, wordt geïnduceerd door de voedingspomp. Hierdoor kan het systeem onder elke gewenste druk worden bedreven, waardoor het onder subkritische of superkritische omstandigheden kan werken. Als resultaat varieert het eindpunt van de verdamping. En om deze omstandigheden te behouden, passen de verdamper- en oververhittingsgebieden zich ook automatisch aan volgens de vereisten.
Figuur 03: Een waterpijpketel
Deze ketel wordt superkritische ketel genoemd omdat hij wordt gebruikt boven de kritische waterdruk van 221 bar. Omdat er boven het kritieke punt geen onderscheid is tussen stoom en water, werkt water als een vloeistof.
Buiten het kritieke punt van water is de latente verdampingswarmte nul, en daarom is er geen aanzienlijk verschil tussen de vloeistoffase en de dampfase van water. een van de grote voordelen van superkritische boilers is een lager brandstofverbruik. Hierdoor ontstaan minder broeikasgassen. en ook, doordat er geen bellen worden gevormd, kan er minder water worden verbruikt.
Wat zijn de overeenkomsten tussen subkritische en superkritische ketel?
- Het fundamentele operationele mechanisme / de cyclus van zowel de subkritische als de superkritische ketel is hetzelfde.
- Behalve de trommelloze verdampers in superkritische ketels, zijn ook andere constructieve kenmerken hetzelfde.
- De technieken van zowel subkritische als superkritische ketel gebruiken vergelijkbare apparatuur en strategieën in werking. dwz luchtvoorverwarmer, economizer, turbines, condensors, ketelvoedingspompen, enz.
Wat is het verschil tussen subkritische en superkritische ketel?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Subkritische versus superkritische ketel |
|
| Subkritische ketels zijn ketels die werken bij temperaturen tot 374 ° C en bij een druk van 3208 psi (het kritieke punt van water). | Superkritische ketel (superkritische stoomgenerator) is een type ketel dat werkt onder superkritische drukomstandigheden. |
| Temperatuur | |
| Subkritische ketels worden gebruikt bij temperaturen tot 374 ° C. | Superkritische ketels werken bij temperaturen rond de 538-565 ° C. |
| Druk | |
| Subkritische ketels worden bedreven bij een druk van 3208 psi. | Superkritische ketels worden bedreven bij een druk boven 3200 psi. |
| Trommels | |
| Subkritische ketels zijn samengesteld uit vaten. | Superkritische ketels hebben geen trommel. |
| Bubble formatie | |
| Belvorming is een groot nadeel bij subkritische boilers. | Er zijn geen superkritische ketels voor bellenvorming. |
Samenvatting - Subkritische versus superkritische ketel
Subkritische en superkritische ketels zijn twee vormen van stoomgeneratoren die worden gebruikt voor het opwekken van elektriciteit. Deze worden als zodanig gecategoriseerd op basis van hun bedrijfsomstandigheden. Het verschil tussen een subkritische en superkritische ketel is dat subkritische ketels werken bij een subkritische druk van de vloeistof, terwijl superkritische ketels werken bij een superkritische druk van de vloeistof.
Download de pdf-versie van Subcritical vs Supercritical Boiler
U kunt de pdf-versie van dit artikel downloaden en offline gebruiken volgens de citatienota. Download de pdf-versie hier: Verschil tussen subkritische en superkritische ketel
