Ključna razlika – podkritični vs superkritični bojler
Kotlovi su zatvorene posude u kojima se zagrijava tekućina, najčešće voda. Iako se ovo zove kotao, tekućina ne mora nužno ključati u njemu. Zagrijana tekućina koristi se u različitim primjenama uključujući grijanje vode, centralno grijanje, kuhanje, itd. Subkritični i superkritični kotlovi su takvi sustavi za proizvodnju pare. Ključna razlika između subkritičnog i superkritičnog kotla je u tome što subkritični kotlovi rade na subkritičnom tlaku tekućine, dok superkritični kotlovi rade na superkritičnom tlaku tekućine.
Što je kritična točka?
Kritična točka tvari je temperatura i tlak na kojima se ta tvar može ponašati kao plin i tekućina u isto vrijeme, stoga se ne razlikuju plinovita i kapljevita faza. To je zato što je gustoća plinovite faze i tekuće faze jednaka u ovoj točki. Tvar koja postoji na temperaturi i tlaku, iznad svoje kritične točke, poznata je kao superkritična tekućina. Tvar koja izlazi ispod svoje kritične točke poznata je kao subkritična tekućina. U krivulji fazne ravnoteže, kritična točka je krajnja točka krivulje.
Slika 01: Fazni dijagram koji prikazuje kritičnu točku vode
Pojam superkritični u superkritičnim kotlovima odnosi se na tlakove iznad kritične točke vode na kojoj kotao radi. Kritična točka vode je na temperaturi od 647 K i tlaku od 221 bar (22,1 MPa). Tlak ispod 221 bara poznat je kao "potkritični tlak", a iznad 221 bara je "superkritični tlak" vode.
Što je subkritični kotao?
Potkritični kotlovi su kotlovi koji rade na temperaturama do 374°C i pri tlaku od 3208 psi (kritična točka vode). Ovi kotlovi čine sustav s konstantnom krajnjom točkom isparavanja. Tipičan primjer subkritičnog kotla je generator pare tipa bubnja.
Unutar kotla, prirodna cirkulacija tekućine stvara se zagrijavanjem uspona. Mješavina vode i pare koja napušta ovaj usponski kanal se zatim razdvaja na vodu i paru u bubnju. Voda cirkulira, voda se vraća na ulaz isparivača kroz donje kutove dok para teče u komoru za pregrijanje.
Slika 02: Termoelektrana
Ako se tekućini dopusti prirodna cirkulacija, raspon primjene ograničen je na oko 190 bara kao maksimalni tlak u bubnju. Ali ako se cirkulacija vrši pomoću cirkulacijske pumpe (poznata kao prisilna cirkulacija), ovaj se raspon može proširiti. Ovo proširenje događa se zbog fiksiranja krajnje točke isparavanja u bubnju. Također, postavlja veličinu ogrjevne površine u isparivaču iu pregrijaču. Glavni nedostatak podkritičnog kotla je što u ovim kotlovima može doći do stvaranja mjehurića.
Što je superkritični bojler?
Superkritični kotao (generator superkritične pare) je vrsta kotla koji radi u uvjetima superkritičnog tlaka. Ova vrsta kotlova često se koristi za proizvodnju električne energije. Za razliku od subkritičnih kotlova, u superkritičnim kotlovima nema stvaranja mjehurića, a tekuća voda odmah prelazi u paru.
Superkritični bojler radi na temperaturama oko 538–565°C i pritiscima iznad 3200 psi. Superkritični kotao ima sustav s promjenjivom krajnjom točkom isparavanja. Ovi kotlovi su bez bubnja. Dakle, isparavanje se odvija u jednom prolazu kroz isparivač. Protok tekućine, većinu vremena; vode, inducira dovodna pumpa. Zbog toga sustav može raditi pri bilo kojem željenom tlaku, što mu omogućuje da sustav radi u podkritičnim ili nadkritičnim uvjetima. Kao rezultat toga, krajnja točka isparavanja varira. Također, kako bi se održali ovi uvjeti, područja isparivača i supergrijača automatski se prilagođavaju prema zahtjevima.
Slika 03: Kotao s vodenom cijevi
Ovaj kotao je nazvan superkritični jer radi iznad kritičnog tlaka vode koji iznosi 221 bar. Budući da iznad kritične točke nema razlike između pare i vode, voda se ponaša kao tekućina.
Izvan kritične točke vode, latentna toplina isparavanja je nula, pa stoga nema značajne razlike između tekuće faze i faze pare vode. Jedna od glavnih prednosti superkritičnih kotlova je manja potrošnja goriva. To uzrokuje manju proizvodnju stakleničkih plinova. a također, zbog nedostatka stvaranja mjehurića, može se uočiti manja potrošnja vode.
Koje su sličnosti između subkritičnog i superkritičnog kotla?
- Osnovni radni mehanizam/ciklus subkritičnog i superkritičnog kotla je isti.
- Osim isparivača bez bubnja u superkritičnim kotlovima, ostale konstrukcijske karakteristike su također iste.
- Tehnike i subkritičnog i superkritičnog kotla koriste sličnu opremu i strategije u radu. tj. predgrijač zraka, ekonomajzer, turbine, kondenzatori, pumpe za napajanje kotlova, itd.
Koja je razlika između subkritičnog i superkritičnog kotla?
Podkritični vs superkritični bojler |
|
| Potkritični kotlovi su kotlovi koji rade na temperaturama do 374°C i pri tlaku od 3208 psi (kritična točka vode). | Superkritični kotao (generator superkritične pare) je vrsta kotla koji radi u uvjetima superkritičnog tlaka. |
| Temperatura | |
| Potkritični kotlovi rade na temperaturama do 374°C. | Superkritični kotlovi rade na temperaturama oko 538–565°C. |
| Tlak | |
| Potkritični kotlovi rade na tlaku od 3, 208 psi. | Superkritični kotlovi rade na tlaku iznad 3200 psi. |
| Bubnjevi | |
| Podkritični kotlovi sastoje se od bubnjeva. | Superkritični kotlovi su bez bubnja. |
| Stvaranje mjehurića | |
| Stvaranje mjehurića je veliki nedostatak kod podkritičnih kotlova. | Nema superkritičnih kotlova za stvaranje mjehurića. |
Sažetak – Subkritični vs superkritični bojler
Podkritični i superkritični kotlovi dva su oblika generatora pare koji se koriste za proizvodnju električne energije. Oni su kategorizirani kao takvi, na temelju radnih uvjeta. Razlika između subkritičnog i superkritičnog kotla je u tome što subkritični kotlovi rade na subkritičnom tlaku tekućine, dok superkritični kotlovi rade na superkritičnom tlaku tekućine.
Preuzmite PDF verziju subkritičnog i superkritičnog kotla
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju: Razlika između subkritičnog i superkritičnog kotla
