Mi az a zárt ciklusú gázturbina és működése

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Zárt ciklusú gázturbina-módszert alkalmaznak az an nyílt ciklusú gázturbina módszer. A turbinapengék korróziója és eróziója a nyitott ciklus fő hátránya. Ezt a hátrányt kiküszöbölhetjük kiváló minőségű munkaközeg (levegő vagy hélium, argon, hidrogén vagy neon) használatával, ahol nem keveredik az égéstérben lévő üzemanyaggal. A zárt ciklusú módszer alkalmazásának másik előnye, hogy a kipufogógázok hőjének visszautasítása újrahűtőben, újrafűtőkben vagy hőcserélőkben történik. Ez a cikk a turbina áttekintését, működését, előnyeit és hátrányait tárgyalja.

Mi az a zárt ciklusú gázturbina?

A zárt ciklusú gázturbina meghatározható gázként turbina , amely leküzdi a nyílt ciklusú gázturbina hátrányait. Az ilyen típusú turbinákban a levegő folyamatosan áramlik a gázturbinában egy kompresszor, hőkamra, gázturbina és hűtőkamra segítségével. Az arányok nyomás , hőmérséklet és légsebességek állandóak ebben a típusban. Termodinamikai ciklust hajt végre, ami azt jelenti, hogy a munkafolyadékot újra és újra keringtetik és folyamatosan használják a rendszer elhagyása nélkül.




Zárt ciklusú gázturbina

Zárt ciklusú gázturbina

NAK NEK zárt ciklusú gázturbina diagram nagyon egyszerű és tartalmazza alkatrészek mint egy kompresszor, hőkamra és egy gázturbina. A generátort, a kompresszort és a hűtőkamrát a gázturbina hajtja. Ennek diagramja az alábbiakban látható.



  • A gázt a kompresszorban összenyomják.
  • A sűrített gázt a fűtőkamrában melegítik.
  • A gázturbina elősegíti az áramtermelést.
  • A villamos energiát a generátor gázturbina alkalmazásával
  • A turbinából távozó gázok hűtését a hűtőkamrában lehűtik.

Hatékonyság

A zárt ciklusú gázturbina hatékonysága az alább látható T-S diagram segítségével magyarázható.

T-S diagram

T-S diagram

Ennek hatékonysága megadható,

n = (elérhető hálózat) / bemenő hő


n = Cp (Wt - Wc) / bemenő hő

n = 1 - [(T4-T1) / (T3-T2)]

Ahol „Wt” = a munkát a gázturbina végzi egy kilogramm levegőre = Cp (T2-T3)

’Wc’ = a munkát a kompresszor végzi kilogrammon levegőre = Cp (T1-T4)

A „Cp” állandó nyomást KJ-ban vagy kg-ban vesszük fel

’T’ = hőmérséklet

Bemenő hő = Cp (T3-T2)

Ennek a turbinának a hatékonysága magasabb, mint a nyitott ciklusú gázturbina

Zárt ciklusú gázturbina működési elve

A zárt ciklusú gázturbina működési elve a Brayton-cikluson vagy Joule-cikluson alapul.
Ebben a típusú gázturbinában a kompresszort arra használják, hogy az izotrop módon összenyomja a gázt, és az így kapott sűrített gáz a fűtőkamrába áramlik. A forgórész típusú turbina kompresszor.

Külső forrást használnak a sűrített levegő melegítésére, majd a turbina lapátjain vezetik át.
Amikor a gáz átfolyik a turbina lapátjain, az kitágul, és engedjük átjutni a hűtőkamrába, majd lehűl. A gázt az állandó nyomáson a kezdeti hőmérsékletre kerülő víz keringtetésével lehűtjük.

  • A gázt ismét a kompresszorba vezetjük, és az eljárást megismételjük.
  • Ebben a turbinában ugyanaz a gáz ismételten kering.
  • A rendszer bonyolultsága és költségei növekednének, ha a turbinában használt munkaközeg / közeg nem levegő. Ez problémákhoz vezethet, és nehéz megoldani.

Különbség a nyílt ciklusú és a zárt ciklusú gázturbina között

Hőforrás, a munkavégzéshez használt folyadék típusa, cirkulált levegő, turbina lapátok kapacitása, karbantartási és telepítési költségek stb. Különbséget tesznek a nyitott ciklusú és a zárt gázturbina között. A munkafolyadék keringése a fő különbség.

Nyitott ciklusú gázturbina

Zárt ciklusú gázturbina

Ebben a típusban az égéstér sűrített levegő fűtésére szolgál. Az égéstérben lévő termékek és a fűtött levegő keveredése miatt a gáz nem marad állandó.Ebben a típusban a fűtőkamra felmelegíti a sűrített levegőt, amelyet először fűtés előtt sűrítenek. Amikor egy külső forrás melegíti a levegőt, akkor a gáz állandó marad.
A turbinából kilépő gázmennyiség kimerült a légkörbenA gázturbinából kijött gázmennyiséget engedjük átjutni a hűtőkamrába.
A munkafolyadék cseréje folytatódikA munkaközeg keringése folytatódik.
A munkafolyadék levegőA jobb termodinamikai tulajdonságok érdekében a héliumot használják munkafolyadékként
Amint az égéstér levegője szennyeződik, a turbina lapátjainak korábbi kopása következik beMivel a fűtőkamrán való áthaladás során nincs zárt gáz szennyeződés, a turbina lapátjainak korábbi kopása nem következik be
Főleg járművek mozgatására használjákFőleg helyhez kötött telepítéshez és tengeri alkalmazásokhoz használják.
A karbantartási költségek alacsonyakA karbantartás költsége magas
KW / telepítési tömeg kisebbA telepítési tömeg KW-nál nagyobb.

Előnyök

A zárt ciklusú gázturbina előnyei vannak

  • Nagy hőhatékonyság bármilyen hőmérsékleti határon és nyomásaránynál
  • Bármilyen típusú munkafolyadék használható alacsony kalóriatartalommal. Például hélium.
  • Nincs korrózió.
  • A belső tisztítás nem szükséges.
  • Az utánmelegítők felhasználhatók a víz melegítésére háztartási és ipari célú meleg víz ellátására.
  • A gázturbina mérete kicsi
  • A nyomás növekedése jobb hőátbocsátási tényezőt eredményez a hőcserélőben
  • A folyadék súrlódási vesztesége kisebb.

Hátrányok

A zárt ciklusú gázturbina hátrányai vannak

  • Mivel az egész rendszer magas nyomáson működik egy működő folyadékkal (közeg), ez megnöveli a költségeket.
  • Nagy légfűtést igényel, és ez nem elég, ha az égéstér nyitott ciklusban van.
  • Nem használják repülési motorokban, mert ez a típusú gázturbina hűtővizet használ.
  • Komplex rendszer, nagy nyomáson ellen kell állnia.

Alkalmazások

A zárt ciklusú gázturbina alkalmazások a következőket tartalmazzák.

  • Használt villamos energia előállításához
  • Számos ipari alkalmazásban használják
  • Tengeri meghajtásban, mozdonyi meghajtásban, gépjármű-meghajtásban használják
  • A repülésben használják a hajtómű sugárzásának biztosítására

Így mindez a zárt ciklusról szól gázturbina - diagram , munka, hatékonyság és különbségek, előnyök, hátrányok és alkalmazások. Itt van egy kérdés az Ön számára: „Milyen hátrányai vannak a nyitott ciklusú gázturbinának? „