मुख्य अंतर - सबक्रिटिकल बनाम सुपरक्रिटिकल बॉयलर
बॉयलर बंद बर्तन होते हैं जिनमें किसी द्रव को गर्म किया जाता है, अधिकतर समय वह पानी ही होता है। भले ही इसका नाम बॉयलर है, लेकिन जरूरी नहीं कि इसमें द्रव उबलता ही हो। गर्म द्रव का उपयोग जल तापन, केंद्रीय तापन, खाना पकाने आदि सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर ऐसे भाप उत्पन्न करने वाले सिस्टम हैं। सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि सबक्रिटिकल बॉयलर द्रव के उप-क्रिटिकल दबाव पर काम करते हैं जबकि सुपरक्रिटिकल बॉयलर तरल पदार्थ के सुपरक्रिटिकल दबाव पर काम करते हैं।
महत्वपूर्ण बिंदु क्या है?
किसी पदार्थ का महत्वपूर्ण बिंदु वह तापमान और दबाव है जिस पर वह पदार्थ एक ही समय में गैस और तरल की तरह व्यवहार कर सकता है, इसलिए अप्रभेद्य गैस और तरल चरण होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस बिंदु पर गैस चरण और तरल चरण का घनत्व बराबर होता है। एक पदार्थ जो तापमान और दबाव पर अपने महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर मौजूद होता है, सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ के रूप में जाना जाता है। एक पदार्थ जो अपने महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे निकलता है उसे सबक्रिटिकल फ्लूड के रूप में जाना जाता है। चरण संतुलन वक्र में, क्रांतिक बिंदु वक्र का अंतिम बिंदु होता है।
चित्र 01: पानी के महत्वपूर्ण बिंदु को दर्शाने वाला एक चरण आरेख
सुपरक्रिटिकल बॉयलरों में सुपरक्रिटिकल शब्द पानी के महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर के दबाव को संदर्भित करता है जिसे बॉयलर संचालित किया जा रहा है।पानी का महत्वपूर्ण बिंदु 647 K तापमान और 221 बार (22.1 MPa) दबाव है। 221 बार से नीचे के दबाव को "सबक्रिटिकल प्रेशर" के रूप में जाना जाता है और 221 बार से ऊपर के दबाव को पानी का "सुपरक्रिटिकल प्रेशर" कहा जाता है।
सबक्रिटिकल बॉयलर क्या है?
सबक्रिटिकल बॉयलर ऐसे बॉयलर होते हैं जो 374 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर और 3,208 साई (पानी का महत्वपूर्ण बिंदु) के दबाव पर काम करते हैं। ये बॉयलर निरंतर वाष्पीकरण समापन बिंदु के साथ एक प्रणाली बनाते हैं। एक सबक्रिटिकल बॉयलर के लिए एक विशिष्ट उदाहरण ड्रम-टाइप स्टीम जनरेटर है।
बॉयलर के अंदर, रिसर्स को गर्म करने से द्रव का प्राकृतिक परिसंचरण उत्पन्न होता है। पानी और भाप का मिश्रण जो इस रिसर को छोड़ रहा है, उसे ड्रम में पानी और भाप में अलग किया जाता है। पानी परिचालित होता है, पानी नीचे के कोनों से बाष्पीकरणकर्ता इनलेट में लौटता है जबकि भाप सुपर-हीटर कक्ष में प्रवाहित होती है।
चित्र 02: एक थर्मल पावर स्टेशन
यदि द्रव को प्राकृतिक परिसंचरण से गुजरने दिया जाता है, तो अधिकतम ड्रम दबाव के रूप में आवेदन सीमा लगभग 190 बार तक सीमित है। लेकिन अगर सर्कुलेशन एक सर्कुलेटिंग पंप (फोर्स्ड सर्कुलेशन के रूप में जाना जाता है) का उपयोग करके किया जाता है, तो इस रेंज को बढ़ाया जा सकता है। यह विस्तार ड्रम में वाष्पीकरण के अंतिम बिंदु के स्थिर होने के कारण होता है। और साथ ही, यह बाष्पीकरणकर्ता और सुपर-हीटर में हीटिंग सतह का आकार निर्धारित करता है। सबक्रिटिकल बॉयलर की एक बड़ी खामी है, इन बॉयलरों में बुलबुला बनना हो सकता है।
सुपरक्रिटिकल बॉयलर क्या है?
सुपरक्रिटिकल बॉयलर (सुपरक्रिटिकल स्टीम जनरेटर) एक प्रकार का बॉयलर है जो सुपरक्रिटिकल दबाव की स्थिति में काम करता है। इस प्रकार के बॉयलर का उपयोग अक्सर बिजली पैदा करने में किया जाता है। सबक्रिटिकल बॉयलरों के विपरीत, सुपरक्रिटिकल बॉयलरों में कोई बुलबुला नहीं बनता है, और तरल पानी तुरंत भाप में परिवर्तित हो जाता है।
सुपरक्रिटिकल बॉयलर 538-565 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर काम करता है और दबाव 3, 200 साई से ऊपर होता है। सुपरक्रिटिकल बॉयलर में परिवर्तनशील वाष्पीकरण समापन बिंदु वाला एक सिस्टम होता है। ये बॉयलर ड्रम रहित होते हैं। इसलिए, वाष्पीकरण बाष्पीकरणकर्ता के माध्यम से एक ही पास पर होता है। अधिकांश समय द्रव का प्रवाह; पानी, फीड पंप द्वारा प्रेरित होता है। यह सिस्टम को किसी भी वांछित दबाव पर संचालित करने के लिए बनाता है, जिससे यह सिस्टम को सबक्रिटिकल स्थितियों या सुपरक्रिटिकल स्थितियों में संचालित करने में सक्षम बनाता है। नतीजतन, वाष्पीकरण समापन बिंदु भिन्न होता है। और साथ ही, इन स्थितियों को बनाए रखने के लिए, बाष्पीकरणकर्ता और सुपर-हीटर क्षेत्र स्वचालित रूप से आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित हो जाते हैं।
चित्रा 03: एक पानी ट्यूब बॉयलर
इस बॉयलर को सुपरक्रिटिकल बॉयलर का नाम दिया गया है क्योंकि यह पानी के महत्वपूर्ण दबाव जो कि 221 बार है, से ऊपर संचालित होता है। चूंकि महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर, भाप और पानी के बीच कोई अंतर नहीं है, पानी एक तरल पदार्थ के रूप में कार्य करता है।
पानी के महत्वपूर्ण बिंदु से परे, वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी शून्य है, और इसलिए तरल चरण और पानी के वाष्प चरण के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। सुपरक्रिटिकल बॉयलरों के प्रमुख लाभों में से एक ईंधन की कम खपत है। इससे ग्रीन हाउस गैसों का उत्पादन कम होता है। और साथ ही, बुलबुला नहीं बनने के कारण, पानी की कम खपत देखी जा सकती है।
सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर में क्या समानताएं हैं?
- सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर दोनों का मूल संचालन तंत्र/चक्र समान है।
- सुपरक्रिटिकल बॉयलरों में ड्रम-रहित बाष्पीकरणकर्ताओं को छोड़कर, अन्य निर्माणात्मक विशेषताएं भी समान हैं।
- सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर दोनों की तकनीकें संचालन में समान उपकरण और रणनीतियों का उपयोग करती हैं। यानी एयर प्रीहीटर, इकोनॉमाइज़र, टर्बाइन, कंडेनसर, बॉयलर फीड पंप, आदि।
सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर में क्या अंतर है?
सबक्रिटिकल बनाम सुपरक्रिटिकल बॉयलर |
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| सबक्रिटिकल बॉयलर ऐसे बॉयलर होते हैं जो 374 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर और 3, 208 साई (पानी का महत्वपूर्ण बिंदु) के दबाव पर काम करते हैं। | सुपरक्रिटिकल बॉयलर (सुपरक्रिटिकल स्टीम जनरेटर) एक प्रकार का बॉयलर है जो सुपरक्रिटिकल दबाव की स्थिति में काम करता है। |
| तापमान | |
| सबक्रिटिकल बॉयलर 374 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर संचालित होते हैं। | सुपरक्रिटिकल बॉयलर 538-565°C के आसपास के तापमान पर संचालित होते हैं। |
| दबाव | |
| सबक्रिटिकल बॉयलर 3, 208 साई के दबाव पर संचालित होते हैं। | सुपरक्रिटिकल बॉयलर 3,200 साई से ऊपर के दबाव में संचालित होते हैं। |
| ड्रम | |
| सबक्रिटिकल बॉयलर ड्रम से बने होते हैं। | सुपरक्रिटिकल बॉयलर ड्रम रहित होते हैं। |
| बुलबुला निर्माण | |
| सबक्रिटिकल बॉयलर्स में बबल फॉर्मेशन एक बड़ी खामी है। | कोई बुलबुला गठन सुपरक्रिटिकल बॉयलर नहीं है। |
सारांश – सबक्रिटिकल बनाम सुपरक्रिटिकल बॉयलर
सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर दो प्रकार के स्टीम जनरेटर हैं जिनका उपयोग बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है। इन्हें उनकी परिचालन स्थितियों के आधार पर इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है। सबक्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल बॉयलर के बीच का अंतर यह है कि सबक्रिटिकल बॉयलर द्रव के सबक्रिटिकल दबाव पर काम करते हैं जबकि सुपरक्रिटिकल बॉयलर तरल पदार्थ के सुपरक्रिटिकल दबाव पर काम करते हैं।
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