Diferencia entre la caldera subcrítica y supercrítica

Diferencia clave: subcrítico vs Supercrítico Caldera
 

Las calderas son vasos cerrados en los que se calienta un fluido, la mayoría de las veces, es agua. Aunque el nombre de esto es una caldera, el fluido no necesariamente hierve en este. El líquido calentado se usa en varias aplicaciones, incluida la calefacción de agua, la calefacción central, la cocción, etc. Las calderas subcríticas y supercríticas son sistemas generadores de vapor. El diferencia clave Entre una caldera subcrítica y supercrítica es que Las calderas subcríticas funcionan a una presión subcrítica del fluido, mientras que las calderas supercríticas funcionan a una presión supercrítica del fluido.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es el punto crítico?
3. ¿Qué es la caldera subcrítica?
4. ¿Qué es la caldera supercrítica?
5. Similitudes entre caldera subcrítica y supercrítica
6. Comparación lado a lado: caldera supercrítica subcrítica vs en forma tabular
7. Resumen

¿Cuál es el punto crítico??

El punto crítico de una sustancia es la temperatura y la presión a la que esa sustancia puede comportarse como un gas y un líquido al mismo tiempo, por lo tanto, se producen fases de gas y líquidos indistinguibles. Esto se debe a que la densidad de la fase gaseosa y la fase líquida es igual en este punto. Una sustancia que existe a temperatura y presión, por encima de su punto crítico se conoce como un supercrítico líquido. Una sustancia que sale por debajo de su punto crítico se conoce como un subcrítico líquido. En una curva de equilibrio de fase, el punto crítico es el punto final de la curva.

Figura 01: un diagrama de fase que muestra el punto crítico del agua

El término supercrítico en calderas supercríticas se refiere a las presiones por encima del punto crítico de agua que se está operando la caldera. El punto crítico del agua es a 647 K de temperatura y 221 bar (22.1 MPa) Presión. Las presiones por debajo de 221 bar se conocen como "presión subcrítica"Y por encima de 221 bar es"presión supercrítica" de agua.

¿Qué es una caldera subcrítica??

Las calderas subcríticas son calderas que funcionan a temperaturas de hasta 374 ° C y a una presión de 3,208 psi (el punto crítico de agua). Estas calderas componen un sistema con punto final de evaporación constante. Un ejemplo típico para una caldera subcrítica es el generador de vapor de tipo tambor.

Dentro de la caldera, la circulación natural del fluido se genera calentando los elevadores. La mezcla de agua y vapor que está dejando este elevador se separa en agua y vapor en el tambor. Se distribuye el agua, el agua regresa a la entrada del evaporador a través de las esquinas hacia abajo mientras el vapor fluye hacia la cámara de super-megente.

Figura 02: una estación de energía térmica

Si se permite que el fluido se someta a la circulación natural, el rango de aplicación se limita a aproximadamente 190 bar como presión máxima del tambor. Pero si la circulación se realiza utilizando una bomba de circulación (conocida como circulación forzada), este rango se puede extender. Esta extensión ocurre debido a la fijación del punto final de evaporación en el tambor. Y también, establece el tamaño de la superficie de calentamiento en el evaporador y en el superadeador. Un inconveniente importante de la caldera subcrítica es, en estas calderas, puede ocurrir la formación de burbujas.

¿Qué es una caldera supercrítica??

Caldera supercrítica (generador de vapor supercrítico) es un tipo de caldera que funciona en condiciones de presión supercrítica. Este tipo de calderas se usa a menudo para generar electricidad. A diferencia de las calderas subcríticas, no hay formación de burbujas en calderas supercríticas, y el agua líquida se convierte inmediatamente en vapor.

La caldera supercrítica funciona a temperaturas de alrededor de 538-565 ° C y presiones superiores a 3,200 psi. Una caldera supercrítica tiene un sistema con punto final de evaporación variable. Estas calderas no tienen tambor. Por lo tanto, la evaporación tiene lugar en un solo paso a través del evaporador. El flujo de fluido, la mayoría de las veces; el agua, es inducida por la bomba de alimentación. Esto hace que el sistema se opere a cualquier presión deseada, lo que le permite operar el sistema en condiciones subcríticas o en condiciones supercríticas. Como resultado, el punto final de evaporación varía. Y también, para mantener estas condiciones, las áreas de evaporador y superadeador se ajustan automáticamente de acuerdo con los requisitos.

Figura 03: una caldera de tubo de agua

Esta caldera se nombra como caldera supercrítica porque se opera por encima de la presión crítica del agua que es 221 bar. Dado que por encima del punto crítico, no hay distinción entre el vapor y el agua, el agua actúa como fluido.

Más allá del punto crítico del agua, el calor latente de la vaporización es cero y, por lo tanto, no existe una distinción considerable entre la fase líquida y la fase de vapor del agua. Una de las principales ventajas de las calderas supercríticas es el menos consumo de combustible. Esto causa menos producción de gases de efecto invernadero. y también, debido a la formación de burbujas, se puede observar menos consumo de agua.

¿Cuáles son las similitudes entre la caldera subcrítica y supercrítica??

• El mecanismo/ciclo operativo básico de la caldera subcrítica y supercrítica es el mismo.
• A excepción de los evaporadores sin tambor en calderas supercríticas, otras características de construcción también son las mismas.
• Las técnicas de la caldera subcrítica y supercrítica utilizan equipos y estrategias similares en funcionamiento. i.mi. Precalador de aire, economizador, turbinas, condensadores, bombas de alimentación de calderas, etc.

¿Cuál es la diferencia entre la caldera subcrítica y supercrítica??

Resumen - Subcrítico vs Supercrítico Caldera 

Las calderas subcríticas y supercríticas son dos formas de generadores de vapor que se utilizan para la generación de electricidad. Estos se clasifican como tales, en función de sus condiciones de funcionamiento. La diferencia entre una caldera subcrítica y supercrítica es que las calderas subcríticas funcionan a una presión subcrítica del fluido, mientras que las calderas supercríticas funcionan a una presión supercrítica del fluido.

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Referencia:

1.Shivaji Choudhury, ingeniero jefe de M P Power Generating Co, Jabalpur Seguir. "Super Crítico" LinkedIn Slideshare, 21 de agosto. 2014. Disponible aquí  
2."Generador de vapor supercrítico."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 11 de febrero. 2018. Disponible aquí
3."Calderas supercríticas.". Disponible aquí  

Imagen de cortesía:

1.'Phase-DiaG2' por Matthieumarechal, (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia 

2.'Nesjavellirpowerplant edit2'by gretar ívarsson - editado por Fir0002 - Gretar ívarsson, geólogo de Nesjavellir, (dominio público) a través de Commons Wikimedia 
2.'Caldera de tubo de agua de Bangladesh'by SM Faysal - Trabajo propio, (CC BY -SA 3.0) a través de Commons Wikimedia