Différence entre les chaudières souscritiques et supercritiques

Différence clé - Subcritical vs Supercritique Chaudière
 

Les chaudières sont des récipients fermés dans lesquels un fluide est chauffé. Il s'agit le plus souvent d'eau. Même si le nom de ceci est une chaudière, le fluide ne bout pas nécessairement en cela. Le fluide chauffé est utilisé dans diverses applications, notamment le chauffage de l'eau, le chauffage central, la cuisson, etc. Les chaudières à surcritiques et surcritiques sont de tels systèmes de génération de vapeur. le différence clé entre une chaudière Subcritical et supercritical est que Les chaudières sous-critiques fonctionnent à une pression sous-critique du fluide, tandis que les chaudières surcritiques fonctionnent à une pression surcritique du fluide.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Quel est le point critique
3. Qu'est-ce que la chaudière sous-critique?
4. Qu'est-ce que la chaudière supercritique?
5. Similarités entre les chaudières souscritiques et supercritiques
6. Comparaison côte à côte - Chaudière Subcritical vs Supercritical 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 à la fois comme un gaz et un liquide, d'où l'apparition de phases gazeuse et liquide indiscernables. En effet, la densité de la phase gazeuse et de la phase liquide est égale à ce stade. Une substance qui existe à une température et une pression supérieures à son point critique est connue sous le nom de supercritique fluide. Une substance qui sort en dessous de son point critique est connue sous le nom de 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 supérieures au point critique de l'eau pendant laquelle la chaudière est en fonctionnement. Le point critique de l'eau est à une température de 647 K et à une pression de 221 bar (22,1 MPa). Les pressions inférieures à 221 bars sont appelées «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 fonctionnant à des températures allant jusqu'à 374 ° C et à une pression de 3 208 psi (le point critique de l'eau). Ces chaudières composent un système dont le point final d'évaporation est constant. Un exemple typique de chaudière sous-critique est le générateur de vapeur à tambour.

A l'intérieur de la chaudière, la circulation naturelle du fluide est générée en chauffant les colonnes montantes. Le mélange d’eau et de vapeur qui quitte cette colonne est ensuite séparé en eau et en vapeur dans le tambour. L'eau circule, l'eau retourne à l'entrée de l'évaporateur par les coins et la vapeur s'écoule dans la chambre du surchauffeur.

Figure 02: Une centrale thermique

Si le fluide est soumis à une circulation naturelle, la plage d'application est limitée à environ 190 bars comme pression maximale dans le tambour. Mais si la circulation est effectuée à l'aide d'une pompe de circulation (appelée circulation forcée), cette plage peut être étendue. Cette extension est due à la fixation du point final d'évaporation dans le tambour. Et aussi, il définit la taille de la surface de chauffage dans l'évaporateur et dans le super-appareil de chauffage. Un inconvénient majeur de la chaudière sous-critique est que, dans ces chaudières, des bulles peuvent se former.

Qu'est-ce qu'une chaudière supercritique??

Une chaudière supercritique (générateur de vapeur supercritique) est un type de chaudière fonctionnant dans des conditions de pression supercritique. Ce type de chaudière est souvent utilisé dans la production d'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 d'environ 538 à 565 ° C et à des pressions supérieures à 3 200 psi. Une chaudière supercritique possède un système à point d’évaporation variable. Ces chaudières sont sans tambour. Par conséquent, l'évaporation a lieu en un seul passage à travers l'évaporateur. L'écoulement du fluide, la plupart du temps; l'eau, est induite par la pompe d'alimentation. Cela fait que le système fonctionne à n'importe quelle pression désirée, lui permettant de fonctionner dans des conditions sous-critiques ou surcritiques. En conséquence, le point final d'évaporation varie. De plus, afin de maintenir ces conditions, les zones de l’évaporateur et du super-chauffage s’ajusteront automatiquement en fonction des besoins..

Figure 03: Une chaudière à tubes d'eau

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

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

Quelles sont les similitudes entre les chaudières Subcritical et Supercritical?

• Le mécanisme / cycle opérationnel de base des chaudières souscritique et supercritique est identique.
• À l'exception des évaporateurs sans tambour dans les chaudières supercritiques, d'autres caractéristiques de construction sont également identiques.
• Les techniques des chaudières sous-critique et supercritique utilisent des équipements et des stratégies similaires. préchauffeur d'air, économiseur, turbines, condenseurs, pompes d'alimentation de chaudière, etc..

Quelle est la différence entre une chaudière souscritique et supercritique?

Chaudière Subcritique vs Supercritique
Les chaudières sous-critiques sont des chaudières fonctionnant à des températures allant jusqu'à 374 ° C et à une pression de 3 208 psi (le point critique de l'eau)..	Une chaudière supercritique (générateur de vapeur supercritique) est un type de chaudière fonctionnant dans des conditions de pression supercritiques..
Température
Les chaudières sous-critiques fonctionnent à des températures allant jusqu'à 374 ° C.	Les chaudières supercritiques fonctionnent à des températures comprises entre 538 et 565 ° C.
Pression
Les chaudières sous-critiques fonctionnent à une pression de 3 208 psi.	Les chaudières supercritiques fonctionnent à une pression supérieure à 3 200 psi.
Tambours
Les chaudières sous-critiques sont composées de tambours.	Les chaudières supercritiques sont sans tambour.
Formation de bulles
La formation de bulles est un inconvénient majeur des chaudières sous-critiques.	Il n'y a pas de chaudière supercritique à formation de bulles.

Résumé - Subcritical vs Supercritique Chaudière 

Les chaudières souscritiques et supercritiques sont deux types de générateurs de vapeur utilisés pour la production d'électricité. Celles-ci sont classées comme telles, en fonction de leurs conditions de fonctionnement. La différence entre une chaudière souscritique et supercritique réside dans le fait que les chaudières subcritiques fonctionnent à une pression subcritique 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 CO GENERANT, JABALPUR Suivez. “Super critique” 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  

Courtoisie d'image:

1.'Phase-diag2 'par Matthieumarechal, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons 

2.'NesjavellirPowerPlant edit2'By Gretar Ívarsson - Édité par Fir0002 - Gretar Ívarsson, géologue à Nesjavellir, (Domaine public) via Wikimedia Commons 
2. Chaudière à tubes d'eau du Bangladesh'By Sm faysal - Propre travail, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons