Différence entre la chaudière sous-critique et supercritique

Différence clé - sous-critique vs Supercritique Chaudière
 

Les chaudières sont des vaisseaux fermés dans lesquels un liquide est chauffé, la plupart du temps, c'est de l'eau. Même si le nom de ceci est une chaudière, le liquide ne fait pas nécessairement bouillir dans ce. Le liquide chauffé est utilisé dans diverses applications, notamment le chauffage de l'eau, le chauffage central, la cuisson, etc. Les chaudières sous-critiques et supercritiques sont de tels systèmes de génération de vapeur. Le différence clé entre une chaudière sous-critique et supercritique est que Les chaudières sous-critiques fonctionnent à une pression sous-critique du fluide tandis que les chaudières supercritiques fonctionnent à une pression supercritique du fluide.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le point critique
3. Qu'est-ce que la chaudière sous-critique
4. Qu'est-ce que la chaudière supercritique
5. Similitudes entre la chaudière sous-critique et supercritique
6. Comparaison côte à côte - Chaudière sous-critique vs supercritique sous forme tabulaire
7. Résumé

Quel est le point critique?

Le point critique d'une substance est la température et la pression à laquelle cette substance peut se comporter comme un gaz et un liquide en même temps, donc les phases de gaz et de liquide indiscernables se produisent. C'est parce que la densité de la phase gazeuse et de la phase liquide est égale à ce stade. Une substance qui existe à la température et à la pression, au-dessus de son point critique supercritique fluide. Une substance qui sort sous son point critique est connue comme un sous-critique fluide. Dans une courbe d'équilibre de phase, le point critique est le point final de la courbe.

Figure 01: un diagramme de phase montrant le point critique de l'eau

Le terme supercritique dans les chaudières supercritiques fait référence aux pressions au-dessus du point critique de l'eau que la chaudière est en cours d'expression. Le point critique de l'eau est à 647 K et 221 bar (22.1 MPa) pression. Les pressions en dessous de 221 bar sont connues comme «pression sous-critique»Et au-dessus de 221 bar est«pression supercritique" de l'eau.

Qu'est-ce qu'une chaudière sous-critique?

Les chaudières sous-critiques sont des chaudières qui fonctionnent à des températures jusqu'à 374 ° C et à une pression de 3 208 psi (le point critique de l'eau). Ces chaudières composent un système avec un point de terminaison d'évaporation constante. Un exemple typique pour une chaudière sous-critique est le générateur de vapeur de type tambour.

À l'intérieur de la chaudière, la circulation naturelle du fluide est générée en chauffant les émers. Le mélange d'eau et de vapeur qui quitte cette colonne montante est ensuite séparé en eau et à la vapeur dans le tambour. L'eau est diffusée, l'eau revient à l'entrée de l'évaporateur dans les coins tandis que la vapeur s'écoule dans la chambre super-manquante.

Figure 02: une centrale thermique

Si le fluide est autorisé à subir une circulation naturelle, la plage d'application est limitée à environ 190 barre comme pression de tambour maximale. Mais si la circulation est effectuée en utilisant une pompe en circulation (connue sous le nom de circulation forcée), cette plage peut être étendue. Cette extension se produit en raison de la fixation du point final de l'évaporation dans le tambour. Et aussi, il définit la taille de la surface de chauffage dans l'évaporateur et dans le super-manteau. Un inconvénient majeur de la chaudière sous-critique est que, dans ces chaudières, la formation de bulles peut se produire.

Qu'est-ce qu'une chaudière supercritique?

La chaudière supercritique (générateur de vapeur supercritique) est un type de chaudière qui fonctionne dans des conditions de pression supercritique. Ce type de chaudières est souvent utilisé pour produire de l'électricité. Contrairement aux chaudières sous-critiques, il n'y a pas de formation de bulles dans les chaudières supercritiques et l'eau liquide se transforme immédiatement en vapeur.

La chaudière supercritique fonctionne à des températures autour de 538-565 ° C et des pressions supérieures à 3 200 psi. Une chaudière supercritique a un système avec un point de terminaison d'évaporation variable. Ces chaudières sont sans tambour. Par conséquent, l'évaporation se déroule à une seule passe à travers l'évaporateur. L'écoulement du fluide, la plupart du temps; l'eau est induite par la pompe à alimentation. Cela fait fonctionner le système à n'importe quelle pression souhaitée, ce qui lui permet de faire fonctionner le système dans des conditions sous-critiques ou des conditions supercritiques. En conséquence, le point final de l'évaporation varie. Et aussi, afin de maintenir ces conditions, l'évaporateur et les zones super-manteau s'ajustent automatiquement en fonction des exigences.

Figure 03: Une chaudière à tube à eau

Cette chaudière est nommée chaudière supercritique car elle fonctionne au-dessus de la pression critique de l'eau qui est de 221 bar. Comme au-dessus du point critique, il n'y a pas de distinction entre la vapeur et l'eau, l'eau agit comme un liquide.

Au-delà du point critique de l'eau, la chaleur latente de la vaporisation est nulle, et donc il n'y a pas de distinction considérable entre la phase liquide et la phase de vapeur de l'eau. L'un des principaux avantages des chaudières supercritiques est la consommation de carburant moins. Cela provoque moins de production de gaz à effet de serre. Et aussi, en raison de l'absence de formation de bulles, moins de consommation d'eau peut être observée.

Quelles sont les similitudes entre la chaudière sous-critique et supercritique?

• Le mécanisme opérationnel / cycle de base de la chaudière sous-critique et supercritique est le même.
• À l'exception des évaporateurs sans tambour dans les chaudières supercritiques, d'autres caractéristiques de construction sont également les mêmes.
• Les techniques de la chaudière sous-critique et supercritique utilisent des équipements et des stratégies similaires en fonctionnement. je.e. Préchauffeur d'air, économiseur, turbines, condenseurs, pompes d'alimentation de la chaudière, etc.

Quelle est la différence entre la chaudière sous-critique et supercritique?

Résumé - Sous-critique vs Supercritique Chaudière 

Les chaudières sous-critiques et supercritiques sont deux formes de générateurs de vapeur qui sont utilisés pour la production d'électricité. Ceux-ci sont classés comme tels, en fonction de leurs conditions de fonctionnement. La différence entre une chaudière sous-critique et supercritique est que les chaudières sous-critiques fonctionnent à une pression sous-critique du fluide tandis que les chaudières supercritiques fonctionnent à une pression supercritique du fluide.

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Référence:

1.Shivaji Choudhury, ingénieur en chef chez M P Power Generating Co, Jabalpur Suivre. «Super Critical» LinkedIn Slideshare, 21 août. 2014. Disponible ici  
2.«Générateur de vapeur supercritique.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 février. 2018. Disponible ici
3.«Chaudières supercritiques.»Desein. Disponible ici  

Image gracieuseté:

1.'Phase-Diag2' par Matthieumarechal, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 

2.'NesjavellirPowerplant Edit2'By Gretar ívarsson - Édité par Fir0002 - Gretar ívarsson, géologue chez Nesjavellir, (domaine public) via Commons Wikimedia 
2.'Chaudière à tube à eau du Bangladesh'By SM Faysal - Propre travaux, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia