Unterschied Zwischen Unterkritischem Und überkritischem Kessel

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Subkritischer gegen überkritischer Kessel

Kessel sind geschlossene Gefäße, in denen eine Flüssigkeit erhitzt wird, meistens ist es Wasser. Obwohl der Name ein Kessel ist, kocht die Flüssigkeit nicht unbedingt darin. Das erhitzte Fluid wird in verschiedenen Anwendungen verwendet, einschließlich Wasserheizung, Zentralheizung, Kochen usw. Unterkritische und überkritische Kessel sind solche Dampferzeugungssysteme. Der Hauptunterschied zwischen einem unterkritischen und einem überkritischen Kessel besteht darin, dass unterkritische Kessel bei einem unterkritischen Druck des Fluids arbeiten, während überkritische Kessel bei einem überkritischen Druck des Fluids arbeiten.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist ein kritischer Punkt

? 3. Was ist ein unterkritischer Kessel?

4. Was ist ein überkritischer Kessel

? 5. Ähnlichkeiten zwischen unterkritischem und überkritischem Kessel.

6. Vergleich nebeneinander - Unterkritischer und überkritischer Kessel in tabellarischer Form.

7. Zusammenfassung

Was ist der kritische Punkt?

Der kritische Punkt eines Stoffes ist die Temperatur und der Druck, bei denen sich dieser Stoff gleichzeitig wie ein Gas und eine Flüssigkeit verhalten kann, so dass nicht unterscheidbare Gas- und Flüssigphasen auftreten. Dies liegt daran, dass die Dichte der Gasphase und der flüssigen Phase an diesem Punkt gleich ist. Eine Substanz, die bei Temperatur und Druck über ihrem kritischen Punkt liegt, wird als überkritisches Fluid bezeichnet. Eine Substanz, die unterhalb ihres kritischen Punktes austritt, wird als unterkritische Flüssigkeit bezeichnet. 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 über dem kritischen Punkt des Wassers, an dem der Kessel betrieben wird. Der kritische Punkt des Wassers liegt bei 647 K Temperatur und 221 bar (22,1 MPa) Druck. Drücke unter 221 bar werden als "unterkritischer Druck" und über 221 bar als "überkritischer Druck" von Wasser bezeichnet.

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 von Wasser) arbeiten. Diese Kessel bilden ein System mit konstantem Verdampfungsendpunkt. Ein typisches Beispiel für einen unterkritischen Kessel ist der Trommeldampferzeuger.

Im Kessel wird durch Erhitzen der Steigleitungen die natürliche Zirkulation der Flüssigkeit erzeugt. Das Wasser-Dampf-Gemisch, das dieses Steigrohr verlässt, wird dann in der Trommel in Wasser und Dampf getrennt. Wasser zirkuliert, Wasser kehrt durch untere Ecken zum Verdampfereinlass zurück, während Dampf in die Überhitzerkammer strömt.

Abbildung 02: Ein Wärmekraftwerk

Wenn die Flüssigkeit einer natürlichen Zirkulation unterzogen werden darf, ist der Anwendungsbereich auf etwa 190 bar als maximalen Trommeldruck begrenzt. Wenn die Zirkulation jedoch mit einer Umwälzpumpe (sogenannte Zwangsumwälzung) erfolgt, kann dieser Bereich erweitert werden. Diese Verlängerung erfolgt aufgrund der Fixierung des Verdunstungsendpunkts in der Trommel. Außerdem wird die Größe der Heizfläche im Verdampfer und im Überhitzer eingestellt. Ein Hauptnachteil des unterkritischen Kessels besteht darin, dass bei diesen Kesseln Blasenbildung auftreten kann.

Was ist ein überkritischer Kessel?

Überkritischer Kessel (überkritischer Dampferzeuger) ist ein Kesseltyp, der unter überkritischen Druckbedingungen arbeitet. Diese Art von Kesseln wird häufig zur Stromerzeugung eingesetzt. Anders als bei unterkritischen Kesseln tritt bei überkritischen Kesseln keine Blasenbildung auf, und flüssiges Wasser wandelt sich sofort in Dampf um.

Überkritischer Kessel arbeitet bei Temperaturen um 538–565 ° C und Drücken über 3.200 psi. Ein überkritischer Kessel verfügt über ein System mit variablem Verdampfungsendpunkt. Diese Kessel sind trommellos. Daher erfolgt die Verdampfung in einem einzigen Durchgang durch den Verdampfer. Der Flüssigkeitsfluss meistens; Wasser wird von der Förderpumpe induziert. Dadurch kann das System bei jedem gewünschten Druck betrieben werden, so dass das System entweder unter unterkritischen oder überkritischen Bedingungen betrieben werden kann. Infolgedessen variiert der Verdunstungsendpunkt. Um diese Bedingungen aufrechtzuerhalten, werden die Verdampfer- und Überhitzerbereiche automatisch an die Anforderungen angepasst.

Abbildung 03: Ein Wasserrohrkessel

Dieser Kessel wird als überkritischer Kessel bezeichnet, da er über dem kritischen Wasserdruck von 221 bar betrieben wird. Da oberhalb des kritischen Punktes kein Unterschied zwischen Dampf und Wasser besteht, wirkt Wasser als Flüssigkeit.

Jenseits des kritischen Punktes von Wasser ist die latente Verdampfungswärme Null, und daher gibt es keinen wesentlichen Unterschied zwischen der flüssigen Phase und der Dampfphase von Wasser. Einer der Hauptvorteile überkritischer Kessel ist der geringere Brennstoffverbrauch. Dies führt zu einer geringeren Produktion von Treibhausgasen. und da keine Blasenbildung auftritt, kann auch ein geringerer Wasserverbrauch beobachtet werden.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen unterkritischem und überkritischem Kessel?

• Der grundlegende Betriebsmechanismus / -zyklus des unterkritischen und des überkritischen Kessels ist der gleiche.
• Mit Ausnahme der trommellosen Verdampfer in überkritischen Kesseln sind auch andere Konstruktionsmerkmale gleich.
• Die Techniken sowohl des unterkritischen als auch des überkritischen Kessels verwenden im Betrieb ähnliche Geräte und Strategien. dh Luftvorwärmer, Economizer, Turbinen, Kondensatoren, Kesselspeisepumpen usw.

Was ist der Unterschied zwischen unterkritischem und überkritischem Kessel?

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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 von Wasser) arbeiten.	Überkritischer Kessel (überkritischer Dampferzeuger) ist ein Kesseltyp, der unter überkritischen Druckbedingungen arbeitet.
Temperatur
Unterkritische Kessel werden bei Temperaturen bis 374 ° C betrieben.	Überkritische Kessel werden bei Temperaturen um 538–565 ° C betrieben.
Druck
Unterkritische Kessel werden bei einem Druck von 3.208 psi betrieben.	Überkritische Kessel werden bei einem Druck über 3.200 psi betrieben.
Schlagzeug
Unterkritische Kessel bestehen aus Fässern.	Überkritische Kessel sind trommellos.
Blasenbildung
Die Blasenbildung ist ein Hauptnachteil bei unterkritischen Kesseln.	Es gibt keine überkritischen Kessel zur Blasenbildung.

Zusammenfassung - Subkritischer vs überkritischer Kessel

Unterkritische und überkritische Kessel sind zwei Arten von Dampferzeugern, die zur Stromerzeugung verwendet werden. Diese werden aufgrund ihrer Betriebsbedingungen als solche eingestuft. Der Unterschied zwischen einem unterkritischen und einem überkritischen Kessel besteht darin, dass unterkritische Kessel bei einem unterkritischen Druck des Fluids arbeiten, während überkritische Kessel bei einem überkritischen Druck des Fluids arbeiten.

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