Anuma puuduste ületamiseks kasutatakse suletud tsükliga gaasiturbiini meetodit avatud tsükliga gaasiturbiin meetod. Turbiini labade korrosioon ja erosioon on avatud tsükli peamine puudus. Sellest puudusest saab üle, kui kasutada kõrgekvaliteedilist töökeskkonda (õhk või heelium, argoon, vesinik või neoon), kui see ei sega põlemiskambris asuva kütusega. Suletud tsükliga meetodi kasutamise teine eelis on see, et heitgaaside soojuse tagasilükkamine toimub uuesti jahedas või uuesti soojendites või soojusvahetites. Selles artiklis käsitletakse selle turbiini ülevaadet, töötamist, eeliseid ja puudusi.
Mis on suletud tsükliga gaasiturbiin?
Suletud tsükliga gaasiturbiini saab määratleda gaasina turbiin , mis ületab avatud tsükliga gaasiturbiini puudused. Seda tüüpi turbiinides ringleb õhk pidevalt gaasiturbiinis kompressori, soojuskambri, gaasiturbiini ja jahutuskambri abil. Suhtarvud surve , temperatuur ja õhukiirused on seda tüüpi konstantsed. See teostab termodünaamilist tsüklit, mis tähendab, et töövedelikku ringlustatakse ja kasutatakse pidevalt uuesti ja uuesti süsteemist väljumata.
Suletud tsükliga gaasiturbiin
TO suletud tsükliga gaasiturbiini diagramm on väga lihtne ja sisaldab komponendid nagu kompressor, soojuskamber ja gaasiturbiin. Generaatorit, kompressorit ja jahutuskambrit juhib gaasiturbiin. Selle skeem on toodud allpool.
- Gaas surutakse kompressoris kokku.
- Surugaasi kuumutatakse küttekambris.
- Gaasiturbiin aitab elektrit toota.
- Elektri tootmine toimub generaator gaasiturbiini kasutamisega
- Turbiinist eralduvate gaaside jahutamine jahutatakse jahutuskambris.
Tõhusus
The suletud tsükliga gaasiturbiini efektiivsus saab selgitada T-S skeemi abil, nagu allpool näidatud.
T-S skeem
Selle tõhususe võib anda järgmiselt:
n = (saadaval olev võrk) / sisendsoojus
n = Cp (Wt - Wc) / sisendsoojus
n = 1 - [(T4-T1) / (T3-T2)]
Kus “Wt” = töö teeb gaasiturbiin õhukilogrammi kohta = Cp (T2-T3)
“Wc” = töö teeb kompressor õhukilogrammi kohta = Cp (T1-T4)
‘Cp’ pidev rõhk võetakse KJ või Kg
‘T’ = temperatuur
Sisendsoojus = Cp (T3-T2)
Selle turbiini kasutegur on suurem kui avatud tsükliga gaasiturbiin
Suletud tsükliga gaasiturbiini tööpõhimõte
The suletud tsükliga gaasiturbiini tööpõhimõte põhineb Braytoni tsükkel või Joule tsükkel.
Seda tüüpi gaasiturbiinides kasutatakse kompressorit gaasi isotroopseks kokkusurumiseks ja saadud surugaas voolab küttekambrisse. The rootor selles turbiinis eelistatakse tüüpi kompressorit.
Suruõhu soojendamiseks kasutatakse välist allikat ja juhitakse seejärel turbiini labade kohale.
Kui gaas voolab üle turbiini labade, paisub see ja lastakse jahutuskambrisse ja jahutatakse. Gaas jahutatakse püsiva rõhu all oleva vee ringluse abil selle algtemperatuurini.
- Jällegi juhitakse gaas kompressorisse ja protsessi korratakse.
- Selles turbiinis ringleb sama gaas korduvalt.
- Süsteemi keerukus ja kulud suureneksid, kui turbiinis kasutatav töövedelik / keskkond oleks muu kui õhk. See võib põhjustada probleeme ja seda on raske lahendada.
Erinevus avatud tsükli ja suletud tsükliga gaasiturbiini vahel
Soojusallikas, töötamiseks kasutatava vedeliku tüüp, tsirkuleeriv õhk, turbiinilabade maht, hooldus- ja paigalduskulud jne annavad erinevuse avatud tsükli ja suletud gaasiturbiini vahel. Töövedeliku ringlus on peamine erinevus.
| Avatud tsükliga gaasiturbiin | Suletud tsükliga gaasiturbiin |
| Seda tüüpi kasutatakse põlemiskambrit suruõhu soojendamiseks. Toodete segamise tõttu põlemiskambris ja kuumutatud õhus ei püsi gaas konstantsena. | Seda tüüpi kütab küttekamber suruõhku, mis surutakse enne kuumutamist kõigepealt kokku. Kui väline allikas soojendab õhku, jääb gaas konstantseks. |
| Turbiinist välja tulnud gaasikogus on atmosfääris ammendatud | Gaasiturbiinist väljunud gaasikogusel lastakse läbida jahutuskambrisse. |
| Töövedeliku asendamine jätkub | Töövedeliku ringlus jätkub. |
| Töövedelikuks on õhk | Paremate termodünaamiliste omaduste saavutamiseks kasutatakse heeliumi töövedelikuna |
| Kui õhk põlemiskambris saastub, põhjustab see turbiinilabade varasemat kulumist | Kuna küttekambrit läbides pole suletud gaasi saastunud, ei põhjusta turbiinilabade varasemat kulumist |
| Kasutatakse peamiselt sõidukite liikumiseks | Kasutatakse peamiselt statsionaarseks paigaldamiseks ja meresõiduks. |
| Hoolduskulud on madalad | Hoolduskulud on kõrged |
| Paigaldusmass KW kohta on väiksem | Paigaldusmass KW kohta on suurem. |
Eelised
The suletud tsükliga gaasiturbiini eelised on
- Kõrge termiline efektiivsus mis tahes temperatuuripiiride ja rõhu suhte korral
- Madala kalorsusega võib kasutada mis tahes tüüpi töövedelikke. Näiteks heelium.
- Korrosiooni pole.
- Sisemist puhastamist pole vaja.
- Taassoojendeid saab kasutada vee soojendamiseks majapidamises ja tööstuses sooja veega varustamiseks.
- Gaasiturbiini suurus on väike
- Rõhu tõus annab soojusvahetis parema soojusülekandeteguri
- Vedeliku hõõrdekadu on väiksem.
Puudused
The suletud tsükliga gaasiturbiinide puudused on
- Kuna kogu süsteem töötab kõrgel rõhul koos töövedelikuga (keskkond), suurendab see kulusid.
- See nõuab suurt õhukütteseadet ja sellest ei piisa, kui põlemiskambrit kasutatakse avatud tsüklis.
- Ei kasutata lennundusmootorites, kuna seda tüüpi gaasiturbiin kasutab jahutusvett.
- Kompleksne süsteem ja peaks vastu pidama kõrgel rõhul.
Rakendused
The suletud tsükliga gaasiturbiinide rakendused sisaldama järgmist.
- Kasutatakse elektrienergia tootmisel
- Kasutatakse paljudes tööstuslikes rakendustes
- Kasutatakse laevaliikluses, vedurite, mootorsõidukite jõuseadmetes
- Kasutatakse lennunduses reaktiivjõu käitamiseks
Seega on see kõik suletud tsükli kohta gaasiturbiin - skeem , töö, efektiivsus ja erinevused, eelised, puudused ja rakendused. Siin on teile küsimus: „Mis on avatud tsükliga gaasiturbiini puudused? '
