Tiek izmantota slēgta cikla gāzes turbīnu metode, lai pārvarētu atvērtā cikla gāzes turbīna metodi. Turbīnu lāpstiņu korozija un erozija ir galvenais trūkums atklātā ciklā. Šo trūkumu var novērst, izmantojot augstākās kvalitātes darba vidi (gaisu vai hēliju, argonu, ūdeņradi vai neonu), ja tas nesajaucas ar degvielu sadegšanas kamerā. Otra slēgtā cikla metodes izmantošanas priekšrocība ir tāda, ka izplūdes gāzu siltuma atdalīšana notiek atkārtoti dzesētājā vai atkārtoti sildītājos vai siltummaiņos. Šajā rakstā ir apskatīts šīs turbīnas pārskats, darbība, priekšrocības un trūkumi.
Kas ir slēgta cikla gāzes turbīna?
Slēgta cikla gāzes turbīnu var definēt kā gāzi turbīna , kas pārvar atvērtā cikla gāzes turbīnas trūkumus. Šāda veida turbīnās gaiss tiek nepārtraukti cirkulēts gāzes turbīnā ar kompresora, siltuma kameras, gāzes turbīnas un dzesēšanas kameras palīdzību. Koeficienti spiediens , šāda veida gaisa temperatūra un gaisa ātrumi būs nemainīgi. Tas veic termodinamisku ciklu, kas nozīmē, ka darba šķidrums tiek cirkulēts un nepārtraukti izmantots atkal un atkal, neatstājot sistēmu.
Slēgta cikla gāzes turbīna
TO slēgta cikla gāzes turbīnu diagramma ir ļoti vienkāršs un satur komponentiem piemēram, kompresors, siltuma kamera un gāzes turbīna. Ģeneratoru, kompresoru un dzesēšanas kameru darbina gāzes turbīna. Šī diagramma ir parādīta zemāk.
- Gāze tiek saspiesta kompresorā.
- Saspiesto gāzi silda sildīšanas kamerā.
- Gāzes turbīna palīdz ražot elektrību.
- Elektroenerģiju ražo ģenerators izmantojot gāzes turbīnu
- No turbīnas izvadīto gāzu dzesēšanu atdzesē dzesēšanas kamerā.
Efektivitāte
The slēgta cikla gāzes turbīnas efektivitāte var izskaidrot ar T-S diagrammas palīdzību, kā parādīts zemāk.
T-S diagramma
To efektivitāti var norādīt kā
n = (pieejamais tīkls) / ieejas siltums
n = Cp (Wt - Wc) / ieejas siltums
n = 1 - [(T4-T1) / (T3-T2)]
Kur “Wt” = darbu veic gāzes turbīna uz kg gaisa = Cp (T2-T3)
‘Wc’ = darbu veic kompresors uz kg gaisa = Cp (T1 – T4)
‘Cp’ pastāvīgais spiediens tiek izteikts KJ vai Kg
‘T’ = temperatūra
Ievades siltums = Cp (T3-T2)
Šīs turbīnas efektivitāte ir augstāka nekā atvērtā cikla gāzes turbīnai
Slēgtā cikla gāzes turbīnu darbības princips
The slēgta cikla gāzes turbīnu darbības princips ir balstīts uz Braitona ciklu vai Džoula ciklu.
Šāda veida gāzes turbīnās kompresoru izmanto, lai saspiestu gāzi izotropiski, un rezultātā saspiestā gāze ieplūst sildīšanas kamerā. The rotors šajā turbīnā ir vēlams kompresora tips.
Saspiesta gaisa sildīšanai tiek izmantots ārējs avots, un pēc tam tas tiek virzīts pa turbīnas lāpstiņām.
Kad gāze plūst pāri turbīnas lāpstiņām, tā paplašinās, un tai ir atļauts nokļūt dzesēšanas kamerā un atdzist. Gāzi atdzesē, izmantojot ūdens cirkulāciju nemainīgā spiedienā līdz tās sākotnējai temperatūrai.
- Atkal gāze tiek ievadīta kompresorā un process tiek atkārtots.
- Šajā turbīnā viena un tā pati gāze tiek cirkulēta atkārtoti.
- Sistēmas sarežģītība un izmaksas palielināsies, ja turbīnā izmantojamais darba šķidrums / barotne nav gaiss. Tas var radīt problēmas, un to ir grūti atrisināt.
Atšķirība starp atvērta cikla un slēgta cikla gāzes turbīnu
Siltuma avots, darbam izmantojamā šķidruma tips, cirkulējošais gaiss, turbīnas lāpstiņu jauda, uzturēšanas un uzstādīšanas izmaksas utt. Nodrošina atšķirību starp atvērta cikla un slēgtu gāzes turbīnu. Darba šķidruma cirkulācija ir galvenā atšķirība.
| Atvērtā cikla gāzes turbīna | Slēgta cikla gāzes turbīna |
| Šāda veida sadegšanas kamera tiek izmantota saspiesta gaisa sildīšanai. Sakarā ar produktu sajaukšanos sadegšanas kamerā un sasildīto gaisu, gāze nepaliek nemainīga. | Šāda veida sildīšanas kamera sasilda saspiestu gaisu, kas vispirms tiek saspiests pirms sildīšanas. Kad ārējs avots silda gaisu, tad gāze paliek nemainīga. |
| No turbīnas izdalītais gāzes daudzums atmosfērā ir izsmelts | No gāzes turbīnas iznākušajam gāzes daudzumam ļauj nokļūt dzesēšanas kamerā. |
| Darba šķidruma nomaiņa turpinās | Darba šķidruma cirkulācija turpinās. |
| Darba šķidrums ir gaiss | Lai iegūtu labākas termodinamiskās īpašības, hēliju izmanto kā darba šķidrumu |
| Kad gaiss sadegšanas kamerā kļūst piesārņots, turbīnas lāpstiņas tiek nodilušas agrāk | Tā kā, ejot caur sildīšanas kameru, nav slēgtas gāzes piesārņojuma, turbīnu lāpstiņas agrāk nenodilst |
| Galvenokārt izmanto transportlīdzekļu pārvietošanai | Galvenokārt izmanto stacionārai uzstādīšanai un jūras lietojumiem. |
| Uzturēšanas izmaksas ir zemas | Uzturēšanas izmaksas ir augstas |
| Instalācijas masa uz KW ir mazāka | Instalācijas masa uz KW ir lielāka. |
Priekšrocības
The slēgta cikla gāzes turbīnu priekšrocības ir
- Augsta siltuma efektivitāte pie jebkuras temperatūras robežas un spiediena attiecības
- Ar zemu kaloritāti var izmantot jebkura veida darba šķidrumu. Piemēram, hēlijs.
- Nav korozijas.
- Iekšējā tīrīšana nav nepieciešama.
- Atkārtotus sildītājus var izmantot ūdens sildīšanai karstā ūdens piegādei mājsaimniecības un rūpniecības vajadzībām.
- Gāzes turbīnas izmērs ir mazs
- Spiediena palielināšanās dod labāku siltuma pārneses koeficientu siltummainī
- Šķidruma berzes zudums ir mazāks.
Trūkumi
The slēgta cikla gāzes turbīnu trūkumi ir
- Tā kā visa sistēma darbojas zem augsta spiediena ar darba šķidrumu (barotni), tas palielina izmaksas.
- Tam nepieciešams liels gaisa sildītājs, un ar to nepietiek, ja degšanas kameru izmanto atvērtā ciklā.
- Nav izmantots aeronavigācijas dzinējos, jo šāda veida gāzes turbīnām tiek izmantots dzesēšanas ūdens.
- Sarežģīta sistēma, un tai vajadzētu izturēt augstu spiedienu.
Pieteikumi
The slēgta cikla gāzes turbīnu lietojumi iekļaujiet sekojošo.
- Izmanto elektroenerģijas ražošanā
- Izmanto daudzos rūpnieciskos pielietojumos
- Izmanto jūras, lokomotīvju, automobiļu piedziņā
- Izmanto aviācijā, lai nodrošinātu strāvas padevi dzinējam
Tādējādi tas viss attiecas uz slēgto ciklu gāzes turbīna - diagramma , darbs, efektivitāte un atšķirības, priekšrocības, trūkumi un pielietojums. Šeit ir jautājums jums: “Kādi ir atvērtā cikla gāzes turbīnas trūkumi? “
