ความแตกต่างที่สำคัญ – Subcritical vs Supercritical Boiler
หม้อไอน้ำเป็นภาชนะปิดซึ่งของเหลวจะถูกทำให้ร้อน ส่วนใหญ่มักจะเป็นน้ำ แม้ว่าชื่อนี้จะเรียกว่าหม้อไอน้ำ แต่ของเหลวไม่จำเป็นต้องเดือดในสิ่งนี้ ของเหลวที่ให้ความร้อนถูกนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การทำน้ำร้อน การทำความร้อนจากส่วนกลาง การทำอาหาร ฯลฯ หม้อต้มแบบกึ่งวิกฤตและวิกฤตยิ่งยวดคือระบบสร้างไอน้ำดังกล่าว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหม้อไอน้ำแบบวิกฤตและวิกฤตยิ่งยวดคือ หม้อน้ำแบบวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่แรงดันกึ่งวิกฤตของของไหล ในขณะที่หม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่แรงดันวิกฤตยิ่งยวดของของเหลว
จุดวิกฤติคืออะไร
จุดวิกฤตของสารคืออุณหภูมิและความดันที่สารนั้นสามารถทำตัวเหมือนก๊าซและของเหลวได้ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงเกิดก๊าซและเฟสของเหลวที่แยกไม่ออก นั่นเป็นเพราะความหนาแน่นของเฟสแก๊สและเฟสของเหลวเท่ากัน ณ จุดนี้ สารที่มีอยู่ที่อุณหภูมิและความดัน ซึ่งอยู่เหนือจุดวิกฤตเรียกว่าของเหลววิกฤตยิ่งยวด สารที่อยู่ต่ำกว่าจุดวิกฤตเรียกว่าของเหลวกึ่งวิกฤต ในเส้นโค้งสมดุลของเฟส จุดวิกฤตคือจุดสิ้นสุดของเส้นโค้ง
รูปที่ 01: แผนภาพเฟสแสดงจุดวิกฤตของน้ำ
คำว่าวิกฤตยิ่งยวดในหม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดหมายถึงแรงดันเหนือจุดวิกฤตของน้ำที่หม้อไอน้ำกำลังทำงานจุดวิกฤตของน้ำอยู่ที่อุณหภูมิ 647 K และแรงดัน 221 บาร์ (22.1 MPa) แรงดันที่ต่ำกว่า 221 บาร์เรียกว่า “แรงดันวิกฤต” และเหนือ 221 บาร์คือ “แรงดันวิกฤตยิ่งยวด” ของน้ำ
Subcritical Boiler คืออะไร
หม้อน้ำแบบกึ่งวิกฤตคือหม้อไอน้ำที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 374°C และที่แรงดัน 3, 208 psi (จุดวิกฤตของน้ำ) หม้อไอน้ำเหล่านี้ประกอบด้วยระบบที่มีจุดสิ้นสุดการระเหยคงที่ ตัวอย่างทั่วไปสำหรับหม้อต้มกึ่งวิกฤตคือเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบดรัม
ภายในหม้อต้ม การไหลเวียนตามธรรมชาติของของเหลวเกิดจากการให้ความร้อนกับตัวยก ส่วนผสมของน้ำและไอน้ำที่ออกจากตัวยกนี้จะถูกแยกออกเป็นน้ำและไอน้ำในถังซัก น้ำหมุนเวียน น้ำจะไหลย้อนกลับไปยังช่องลมเข้าของเครื่องระเหยผ่านมุมด้านล่าง ขณะที่ไอน้ำไหลลงสู่ห้องทำความร้อนสูงพิเศษ
รูปที่ 02: สถานีพลังงานความร้อน
หากปล่อยให้ของเหลวไหลเวียนตามธรรมชาติ ช่วงการใช้งานจะจำกัดอยู่ที่ประมาณ 190 บาร์ตามแรงดันดรัมสูงสุด แต่ถ้าการไหลเวียนทำได้โดยใช้ปั๊มหมุนเวียน (เรียกว่าการไหลเวียนแบบบังคับ) ช่วงนี้สามารถขยายได้ ส่วนขยายนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการตรึงจุดสิ้นสุดของการระเหยในถังซัก และยังกำหนดขนาดของพื้นผิวทำความร้อนในเครื่องระเหยและในฮีทเตอร์พิเศษ ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของหม้อต้มกึ่งวิกฤตคือในหม้อต้มเหล่านี้ การเกิดฟองสบู่สามารถเกิดขึ้นได้
หม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดคืออะไร
หม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวด (เครื่องกำเนิดไอน้ำวิกฤตยิ่งยวด) เป็นหม้อไอน้ำประเภทหนึ่งที่ทำงานภายใต้สภาวะแรงดันวิกฤตยิ่งยวด หม้อไอน้ำประเภทนี้มักใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า หม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดไม่มีการเกิดฟองสบู่ต่างจากในหม้อต้มวิกฤตวิกฤตยิ่งยวด และน้ำของเหลวจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำทันที
หม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 538–565°C และแรงดันที่สูงกว่า 3, 200 psi หม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวดมีระบบที่มีจุดสิ้นสุดการระเหยแบบแปรผัน หม้อไอน้ำเหล่านี้ไม่ใช้ดรัม ดังนั้นการระเหยจะเกิดขึ้นผ่านเครื่องระเหยเพียงครั้งเดียว การไหลของของเหลว ส่วนใหญ่; น้ำถูกเหนี่ยวนำโดยปั๊มป้อน สิ่งนี้ทำให้ระบบสามารถทำงานได้ที่แรงดันที่ต้องการ ทำให้สามารถสั่งงานระบบได้ทั้งในสภาวะวิกฤตย่อยหรือสภาวะวิกฤตยิ่งยวด เป็นผลให้จุดสิ้นสุดการระเหยแตกต่างกันไป และเพื่อรักษาสภาพเหล่านี้ พื้นที่คอยล์เย็นและตัวทำความร้อนพิเศษจะปรับอัตโนมัติตามความต้องการ
รูปที่ 03: หม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำ
หม้อต้มนี้มีชื่อว่าหม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดเพราะทำงานเหนือแรงดันน้ำวิกฤตที่ 221 บาร์ เนื่องจากเหนือจุดวิกฤต ไม่มีความแตกต่างระหว่างไอน้ำกับน้ำ น้ำทำหน้าที่เป็นของเหลว
นอกเหนือจากจุดวิกฤตของน้ำ ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างเฟสของเหลวและเฟสไอของน้ำ ข้อดีที่สำคัญประการหนึ่งของหม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวดคือการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยลง ทำให้มีการผลิตก๊าซเรือนกระจกน้อยลง และเนื่องจากไม่มีฟองจึงทำให้ใช้น้ำน้อยลง
อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่าง Subcritical และ Supercritical Boiler
- กลไกการทำงานพื้นฐาน/วงจรของทั้ง Subcritical และ Supercritical Boiler เหมือนกัน
- ยกเว้นเครื่องระเหยแบบไม่ใช้ดรัมในหม้อไอน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด โครงสร้างอื่นๆ ก็เหมือนกัน
- เทคนิคของทั้ง Subcritical และ Supercritical Boiler ใช้อุปกรณ์และกลยุทธ์ที่คล้ายคลึงกันในการทำงาน เช่น เครื่องอุ่นอากาศ เครื่องประหยัด กังหัน คอนเดนเซอร์ ปั๊มป้อนหม้อไอน้ำ เป็นต้น
ความแตกต่างระหว่าง Subcritical และ Supercritical Boiler คืออะไร
Subcritical vs Supercritical Boiler |
|
| หม้อน้ำแบบกึ่งวิกฤตคือหม้อไอน้ำที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 374°C และที่แรงดัน 3, 208 psi (จุดวิกฤตของน้ำ) | หม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวด (เครื่องกำเนิดไอน้ำวิกฤตยิ่งยวด) เป็นหม้อไอน้ำประเภทหนึ่งที่ทำงานภายใต้สภาวะแรงดันวิกฤตยิ่งยวด |
| อุณหภูมิ | |
| บอยเลอร์กึ่งวิกฤตจะทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 374°C | หม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 538–565°C |
| ความดัน | |
| หม้อต้มกึ่งวิกฤตทำงานที่แรงดัน 3, 208 psi. | หม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่แรงดันเกิน 3, 200 psi. |
| กลอง | |
| หม้อน้ำย่อยประกอบด้วยกลอง | หม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดไม่มีกลอง |
| รูปแบบฟอง | |
| การเกิดฟองเป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญในหม้อต้มกึ่งวิกฤต | ไม่มีหม้อต้มวิกฤตยิ่งยวดก่อตัวเป็นฟอง |
สรุป – Subcritical vs Supercritical Boiler
หม้อไอน้ำวิกฤตและวิกฤตยิ่งยวดเป็นเครื่องกำเนิดไอน้ำสองรูปแบบที่ใช้สำหรับการผลิตไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้ถูกจัดประเภทตามสภาพการใช้งาน ความแตกต่างระหว่างหม้อน้ำแบบวิกฤตและวิกฤตยิ่งยวดคือ หม้อน้ำแบบวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่แรงดันกึ่งวิกฤตของของเหลว ในขณะที่หม้อต้มเหนือวิกฤตยิ่งยวดทำงานที่แรงดันวิกฤตยิ่งยวดของของเหลว
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของ Subcritical vs Supercritical Boiler
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามหมายเหตุอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่: ความแตกต่างระหว่าง Subcritical และ Supercritical Boiler