Unterschied zwischen subkritischem und überkritischem Kessel

Schlüsseldifferenz - subkritisch vs Überkritisch Kessel
 

Kessel sind geschlossene Behälter, in denen eine Flüssigkeit erhitzt wird. Meist handelt es sich dabei um Wasser. Obwohl der Name eines Boilers heißt, kocht die Flüssigkeit nicht unbedingt in diesem. Das erhitzte Fluid wird in verschiedenen Anwendungen verwendet, einschließlich Wassererwärmung, Zentralheizung, Kochen usw. Unterkritische und überkritische Kessel sind solche Dampferzeugungssysteme. Das Hauptunterschied zwischen einem unterkritischen und einem überkritischen Kessel liegt das Unterkritische Kessel arbeiten mit einem unterkritischen Druck der Flüssigkeit, wohingegen überkritische Kessel mit einem überkritischen Druck der Flüssigkeit arbeiten.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist kritischer Punkt?
3. Was ist ein subkritischer Boiler?
4. Was ist überkritischer Kessel?
5. Ähnlichkeiten zwischen subkritischem und überkritischem Kessel
6. Side-by-Side-Vergleich - Subkritischer vs überkritischer Boiler in Tabellenform
7. Zusammenfassung

Was ist der kritische Punkt??

Der kritische Punkt einer Substanz ist die Temperatur und der Druck, bei denen sich diese Substanz gleichzeitig wie ein Gas und eine Flüssigkeit verhalten kann. Daher treten nicht unterscheidbare Gas- und Flüssigkeitsphasen auf. Das liegt daran, dass die Dichte der Gasphase und der flüssigen Phase an diesem Punkt gleich ist. Eine Substanz, die bei Temperatur und Druck oberhalb ihres kritischen Punktes existiert, wird als a bezeichnet überkritisch Flüssigkeit. Eine Substanz, die unter ihrem kritischen Punkt austritt, wird als a bezeichnet unterkritisch Flüssigkeit. In einer Phasengleichgewichtskurve ist der kritische Punkt der Endpunkt der Kurve.

Abbildung 01: Ein Phasendiagramm, das den kritischen Punkt des Wassers zeigt

Der Begriff überkritisch in überkritischen Kesseln bezieht sich auf die Drücke oberhalb des kritischen Punktes des Wassers, an dem der Kessel betrieben wird. Der kritische Punkt von Wasser liegt bei 647 K Temperatur und 221 bar (22,1 MPa) Druck. Drücke unter 221 bar sind bekannt alsunterkritischer Druck"Und über 221 bar ist"überkritischer Druck" aus Wasser.

Was ist ein unterkritischer Kessel??

Unterkritische Kessel sind Kessel, die bei Temperaturen bis zu 374 ° C und einem Druck von 3,208 psi (dem kritischen Punkt des Wassers) arbeiten. Diese Kessel bilden ein System mit konstantem Verdampfungsendpunkt. Ein typisches Beispiel für einen unterkritischen Kessel ist der Trommeldampferzeuger.

Innerhalb des Kessels wird die natürliche Zirkulation der Flüssigkeit durch Erwärmen der Steigleitungen erzeugt. Das Wasser und Dampfgemisch, das diesen Steigrohr verlässt, wird dann in der Trommel in Wasser und Dampf getrennt. Das Wasser wird umgewälzt, das Wasser kehrt durch die unteren Ecken zum Verdampfereinlass zurück, während der Dampf in die Überhitzer-Kammer fließt.

Abbildung 02: Ein Wärmekraftwerk

Wenn die Flüssigkeit einer natürlichen Zirkulation ausgesetzt wird, ist der Anwendungsbereich auf maximal 190 bar als maximalen Trommeldruck begrenzt. Wenn die Zirkulation jedoch mit einer Umwälzpumpe (Zwangsumwälzung) durchgeführt wird, kann dieser Bereich erweitert werden. Diese Verlängerung geschieht aufgrund der Fixierung des Endpunktes der Verdampfung in der Trommel. Außerdem wird die Größe der Heizfläche im Verdampfer und im Überhitzer festgelegt. Ein Hauptnachteil des unterkritischen Kessels ist, dass bei diesen Kesseln Blasenbildung auftreten kann.

Was ist ein überkritischer Kessel??

Superkritischer Kessel (superkritischer Dampferzeuger) ist eine Art Kessel, der unter überkritischen Druckbedingungen arbeitet. Diese Art von Heizkesseln wird häufig zur Stromerzeugung eingesetzt. Im Gegensatz zu unterkritischen Kesseln bildet sich bei überkritischen Kesseln keine Blasenbildung, und flüssiges Wasser wandelt sich sofort in Dampf um.

Der überkritische Kessel arbeitet bei Temperaturen um 538 bis 565 ° C und Drücken über 3.200 psi. Ein überkritischer Kessel verfügt über ein System mit variablem Verdampfungsendpunkt. Diese Kessel sind ohne Trommel. Die Verdampfung findet also in einem einzigen Durchlauf durch den Verdampfer statt. Die Strömung der Flüssigkeit meistens; Wasser wird durch die Förderpumpe induziert. Dadurch kann das System bei einem beliebigen Druck betrieben werden, so dass es entweder unterkritischen oder überkritischen Bedingungen betrieben werden kann. Infolgedessen variiert der Verdampfungsendpunkt. Um diese Bedingungen aufrechtzuerhalten, werden die Bereiche Verdampfer und Überhitzer automatisch entsprechend den Anforderungen angepasst.

Abbildung 03: Ein Wasserrohrkessel

Dieser Kessel wird als überkritischer Kessel bezeichnet, da er oberhalb des kritischen Wasserdrucks von 221 bar betrieben wird. Da oberhalb des kritischen Punkts kein Unterschied zwischen Dampf und Wasser besteht, wirkt Wasser als Fluid.

Jenseits des kritischen Punktes von Wasser ist die latente Verdampfungswärme gleich Null, und es besteht daher kein wesentlicher Unterschied zwischen der flüssigen Phase und der Dampfphase von Wasser. Einer der Hauptvorteile von überkritischen Kesseln ist der geringere Kraftstoffverbrauch. Dies führt zu einer geringeren Produktion von Treibhausgasen. Außerdem kann aufgrund der Blasenbildung ein geringerer Wasserverbrauch beobachtet werden.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen subkritischem und überkritischem Kessel?

• Der grundlegende Betriebsmechanismus / -zyklus sowohl des unterkritischen als auch des überkritischen Kessels ist identisch.
• Abgesehen von den trommellosen Verdampfern in überkritischen Kesseln sind auch andere Konstruktionsmerkmale gleich.
• Die Techniken sowohl des subkritischen als auch des überkritischen Kessels verwenden ähnliche Geräte und Strategien im Betrieb. Luftvorwärmer, Economizer, Turbinen, Kondensatoren, Kesselspeisepumpen usw.

Was ist der Unterschied zwischen subkritischem und überkritischem Kessel??

Subkritischer vs überkritischer Kessel
Unterkritische Kessel sind Kessel, die bei Temperaturen bis zu 374 ° C und einem Druck von 3,208 psi (dem kritischen Punkt des Wassers) arbeiten..	Superkritischer Kessel (superkritischer Dampferzeuger) ist eine Art Kessel, der unter überkritischen Druckbedingungen arbeitet.
Temperatur
Unterkritische Kessel werden bei Temperaturen bis 374 ° C betrieben.	Überkritische Kessel werden bei Temperaturen um 538 bis 565 ° C betrieben.
Druck
Unterkritische Kessel werden bei einem Druck von 3,208 psi betrieben.	Überkritische Kessel werden bei einem Druck von über 3.200 psi betrieben.
Schlagzeug
Subkritische Kessel bestehen aus Trommeln.	Überkritische Kessel sind ohne Trommel.
Blasenbildung
Blasenbildung ist ein großer Nachteil bei unterkritischen Kesseln.	Es gibt keine überkritischen Kessel zur Blasenbildung.

Zusammenfassung - Subkritisch vs Überkritisch Kessel 

Unterkritische und überkritische Kessel sind zwei Formen von Dampferzeugern, die zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Diese werden aufgrund ihrer Betriebsbedingungen als solche kategorisiert. Der Unterschied zwischen einem unterkritischen und einem überkritischen Kessel besteht darin, dass unterkritische Kessel mit einem unterkritischen Druck des Fluids arbeiten, während superkritische Kessel mit einem überkritischen Druck des Fluids arbeiten.

Laden Sie die PDF-Version von Subcritical vs Supercritical Boiler herunter

Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß Zitatvermerk für Offline-Zwecke verwenden. Laden Sie die PDF-Version hier herunter: Unterschied zwischen subkritischem und überkritischem Kessel

Referenz:

1. SHIVAJI CHOUDHURY, CHIEFING ENGINEER bei M P POWER ERZEUGEND CO, JABALPUR Folgen. "Superkritisch" LinkedIn SlideShare, 21. August 2014. Hier verfügbar  
2. „Überkritischer Dampferzeuger“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. Februar 2018. Hier verfügbar
3. "Überkritische Kessel". Desein. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. "Phasendiag2" von Matthieumarechal, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 

2.'NesjavellirPowerPlant edit2'By Gretar Ívarsson - Herausgegeben von Fir0002 - Gretar Ívarsson, Geologe bei Nesjavellir, (Public Domain) via Commons Wikimedia 
2. "Wasserrohrkessel aus Bangladesch" By Sm Faysal - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia