الفرق الرئيسي - المرجل دون الحرج مقابل المرجل فوق الحرج
الغلايات عبارة عن أوعية مغلقة يتم فيها تسخين سائل ، في أغلب الأحيان يكون ماء. على الرغم من أن اسم هذا هو غلاية ، إلا أن السائل لا يغلي بالضرورة في هذا. يتم استخدام السائل المسخن في العديد من التطبيقات بما في ذلك تسخين المياه ، والتدفئة المركزية ، والطهي ، وما إلى ذلك. المراجل دون الحرجة وفوق الحرجة هي أنظمة توليد البخار. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين المرجل دون الحرج وفوق الحرج في أن الغلايات دون الحرجة تعمل بضغط دون الحرج للسائل بينما تعمل الغلايات فوق الحرجة عند ضغط السائل فوق الحرج.
ما هي النقطة الحرجة؟
النقطة الحرجة للمادة هي درجة الحرارة والضغط التي يمكن أن تتصرف عندها هذه المادة كغاز وسوائل في نفس الوقت ، ومن ثم تحدث مراحل الغاز والسائل التي لا يمكن تمييزها. وذلك لأن كثافة الطور الغازي والمرحلة السائلة متساوية في هذه المرحلة. تُعرف المادة الموجودة في درجة الحرارة والضغط ، فوق نقطتها الحرجة باسم السائل فوق الحرج. تُعرف المادة التي تخرج تحت النقطة الحرجة بأنها سائل تحت الحرجة. في منحنى توازن الطور ، تكون النقطة الحرجة هي نقطة نهاية المنحنى.
الشكل 01: مخطط طور يوضح النقطة الحرجة للمياه
يشير المصطلح فوق الحرج في الغلايات فوق الحرجة إلى الضغوط فوق النقطة الحرجة للمياه التي يتم تشغيل المرجل فيها.النقطة الحرجة للماء عند درجة حرارة 647 كلفن وضغط 221 بار (22.1 ميجاباسكال). تُعرف الضغوط التي تقل عن 221 بار باسم "الضغط دون الحرج" وفوق 221 بار "الضغط فوق الحرج" للمياه.
ما هو المرجل دون الحرج؟
الغلايات دون الحرجة هي غلايات تعمل في درجات حرارة تصل إلى 374 درجة مئوية وضغط 3،208 رطل / بوصة مربعة (النقطة الحرجة للمياه). تشكل هذه الغلايات نظامًا بنقطة نهاية تبخر ثابتة. مثال نموذجي لمرجل تحت الحرج هو مولد البخار من نوع الأسطوانة.
داخل المرجل ، يتم إنشاء الدوران الطبيعي للسائل عن طريق تسخين الروافع. يتم بعد ذلك فصل خليط الماء والبخار الذي يترك هذا المصعد إلى ماء وبخار في الأسطوانة. يتم تدوير الماء ، ويعود الماء إلى مدخل المبخر من خلال الزوايا السفلية بينما يتدفق البخار إلى غرفة السخان الفائق.
الشكل 02: محطة طاقة حرارية
إذا تم السماح للسائل بالتدوير الطبيعي ، فإن نطاق التطبيق يقتصر على حوالي 190 بار كحد أقصى لضغط الأسطوانة. ولكن إذا تم الدوران باستخدام مضخة دائرية ، (المعروفة باسم الدوران القسري) ، فيمكن تمديد هذا النطاق. يحدث هذا الامتداد بسبب تثبيت نقطة نهاية التبخر في الأسطوانة. وأيضًا ، فإنه يحدد حجم سطح التسخين في المبخر وفي السخان الفائق. العيب الرئيسي في المرجل دون الحرج هو ، في هذه الغلايات ، يمكن أن يحدث تكوين الفقاعات.
ما هو المرجل فوق الحرج؟
المرجل فوق الحرج (مولد البخار فوق الحرج) هو نوع من الغلايات التي تعمل تحت ظروف الضغط فوق الحرج. غالبًا ما يستخدم هذا النوع من الغلايات في توليد الكهرباء. على عكس الغلايات دون الحرجة ، لا يوجد تكوين فقاعي في الغلايات فوق الحرجة ، ويتحول الماء السائل على الفور إلى بخار.
المرجل فوق الحرج يعمل في درجات حرارة تتراوح بين 538-565 درجة مئوية وضغوط أعلى من 3 ، 200 رطل / بوصة مربعة. يحتوي المرجل فوق الحرج على نظام بنقطة نهاية تبخر متغيرة. هذه الغلايات بدون أسطوانة. ومن ثم ، يحدث التبخر عند مرور واحد عبر المبخر. تدفق السوائل في معظم الأوقات ؛ الماء الناتج عن مضخة التغذية. هذا يجعل النظام يعمل تحت أي ضغط مرغوب فيه ، مما يمكّنه من تشغيل النظام إما في ظروف دون الحرجة أو في ظروف فوق الحرجة. نتيجة لذلك ، تختلف نقطة نهاية التبخر. وأيضًا ، من أجل الحفاظ على هذه الظروف ، يتم ضبط مناطق المبخر والتسخين الفائق تلقائيًا وفقًا للمتطلبات.
الشكل 03: غلاية أنبوب الماء
سميت هذه الغلاية على أنها غلاية فوق الحرجة لأنها تعمل فوق الضغط الحرج للماء وهو 221 بار. نظرًا لأنه فوق النقطة الحرجة ، لا يوجد تمييز بين البخار والماء ، يعمل الماء كسوائل.
بعد النقطة الحرجة للماء ، تكون حرارة التبخر الكامنة صفراً ، وبالتالي لا يوجد فرق كبير بين المرحلة السائلة ومرحلة بخار الماء. واحدة من المزايا الرئيسية للغلايات فوق الحرجة هي استهلاك أقل للوقود. هذا يسبب إنتاج أقل من غازات الاحتباس الحراري. وأيضًا ، نظرًا لعدم تكوين الفقاعات ، يمكن ملاحظة استهلاك أقل للمياه.
ما هي أوجه التشابه بين المرجل دون الحرج وفوق الحرج؟
- آلية / دورة التشغيل الأساسية لكل من المرجل دون الحرج وفوق الحرج هي نفسها.
- باستثناء المبخرات التي لا تحتوي على أسطوانة في الغلايات فوق الحرجة ، فإن الميزات الإنشائية الأخرى هي نفسها أيضًا.
- تستخدم تقنيات كل من المرجل دون الحرج وفوق الحرج معدات واستراتيجيات مماثلة في التشغيل. أي مسخن الهواء ، الموفر ، التوربينات ، المكثفات ، مضخات تغذية الغلايات ، إلخ.
ما هو الفرق بين المرجل فوق الحرج و فوق الحرج؟
المرجل دون الحرج مقابل فوق الحرج |
|
| الغلايات دون الحرجة هي غلايات تعمل في درجات حرارة تصل إلى 374 درجة مئوية وضغط 3 ، 208 رطل / بوصة مربعة (النقطة الحرجة للمياه). | المرجل فوق الحرج (مولد البخار فوق الحرج) هو نوع من الغلايات التي تعمل تحت ظروف الضغط فوق الحرج. |
| درجة الحرارة | |
| يتم تشغيل الغلايات دون الحرجة في درجات حرارة تصل إلى 374 درجة مئوية. | يتم تشغيل الغلايات فوق الحرجة في درجات حرارة تتراوح بين 538-565 درجة مئوية. |
| الضغط | |
| يتم تشغيل الغلايات دون الحرجة بضغط 3 ، 208 رطل لكل بوصة مربعة. | يتم تشغيل الغلايات فوق الحرجة عند ضغط أعلى من 200 رطل / بوصة مربعة. |
| براميل | |
| المراجل الحرجة تتكون من براميل | الغلايات فوق الحرجة بلا أسطوانة. |
| تشكيل الفقاعات | |
| تشكيل الفقاعات هو عيب رئيسي في الغلايات دون الحرجة. | لا يوجد تشكيل فقاعي غلايات فوق الحرجة. |
ملخص - مرجل دون الحرج مقابل فوق الحرج
الغلايات دون الحرجة وفوق الحرجة نوعان من مولدات البخار التي تستخدم لتوليد الكهرباء. يتم تصنيفها على هذا النحو ، بناءً على ظروف التشغيل الخاصة بها. يتمثل الاختلاف بين المرجل دون الحرج وفوق الحرج في أن الغلايات دون الحرجة تعمل عند ضغط السائل دون الحرج بينما تعمل الغلايات فوق الحرجة عند ضغط السائل فوق الحرج.
قم بتنزيل نسخة PDF من مرجل Subcritical مقابل Supercritical Boiler
يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها لأغراض غير متصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا: الفرق بين المرجل دون الحرج وفوق الحرج
