מהי טורבינת גז מחזור סגור והעבודה שלה

שיטת טורבינת גז במחזור סגור מאומצת בכדי להתגבר על החסרונות של טורבינת גז במחזור פתוח שיטה. הקורוזיה והשחיקה של להבי הטורבינה הם החיסרון העיקרי במחזור פתוח. ניתן להתגבר על חסרון זה באמצעות שימוש באיכות מעולה של מדיום עבודה (אוויר או הליום, ארגון, מימן או ניאון) כאשר הוא אינו מתערבב עם הדלק בתא הבעירה. היתרון הנוסף של שימוש בשיטת מחזור סגור הוא, דחיית חום של גזי פליטה מתרחשת במקרר מחדש או מחממים מחדש או מחליפי חום. מאמר זה דן בסקירה כללית של טורבינה זו, עבודה, יתרונות וחסרונות.

מהי טורבינת גז סגורה?

ניתן להגדיר טורבינת גז במחזור סגור כגז טוּרבִּינָה , שמתגבר על החסרונות של טורבינת הגז במחזור הפתוח. בסוג זה של טורבינות, האוויר מופץ ברציפות בתוך טורבינת הגז בעזרת מדחס, תא חום, טורבינת גז ותא קירור. היחסים של לַחַץ , הטמפרטורה ומהירויות האוויר יהיו קבועות בסוג זה. הוא מבצע מחזור תרמודינמי, כלומר נוזל עבודה מופץ ומשתמש ברציפות שוב ושוב מבלי לצאת מהמערכת.

טורבינת גז מחזור סגור

ל תרשים טורבינת גז במחזור סגור הוא מאוד פשוט ומכיל רכיבים כמו מדחס, תא חום וטורבינת גז. הגנרטור, המדחס ותא הקירור מונעים על ידי טורבינת הגז. התרשים לכך מוצג להלן.

• הגז נדחס במדחס.
• הגז הדחוס מחומם בתא החימום.
• טורבינת הגז עוזרת לייצר חשמל.
• חשמל נוצר על ידי גֵנֵרָטוֹר עם שימוש בטורבינת גז
• קירור הגזים המועברים מהטורבינה מתקרר בתא הקירור.

יְעִילוּת

ה יעילות טורבינת גז במחזור סגור ניתן להסביר בעזרת דיאגרמת ה- TS כפי שמוצג להלן.

תרשים T-S

היעילות של זה יכולה להינתן כ,

n = (רשת זמינה) / חום קלט

n = Cp (Wt - Wc) / קלט חום

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

כאשר 'Wt' = העבודה נעשית על ידי טורבינת הגז לק'ג אוויר = Cp (T2-T3)

'Wc' = העבודה נעשית על ידי המדחס לק'ג אוויר = Cp (T1-T4)

לחץ קבוע 'Cp' נלקח ב- KJ או Kg

'T' = טמפרטורה

חום קלט = Cp (T3-T2)

היעילות של טורבינה זו גבוהה יותר מטורבינת הגז במחזור הפתוח

עקרון עבודה של טורבינת גז מחזור סגור

ה עקרון עבודה של טורבינת גז במחזור סגור מבוסס על מחזור בריטון או מחזור ג'ול.
בסוג זה של טורבינת גז, המדחס משמש לדחיסת הגז באופן איזוטופי והגז הדחוס המתקבל זורם לחדר החימום. ה רוטור מדחס מועדף בטורבינה זו.

מקור חיצוני משמש לחימום האוויר הדחוס ואז עובר מעל להבי הטורבינה.
כאשר הגז זורם מעל להבי הטורבינה, הוא מתרחב והוא מורשה לעבור לתא הקירור ומתקרר. הגז מקורר על ידי שימוש במחזור מים בלחץ קבוע לטמפרטורה הראשונית שלו.

• שוב הגז מועבר למדחס והתהליך חוזר על עצמו.
• בטורבינה זו, אותו גז מופץ שוב ושוב.
• מורכבות המערכת והעלות יעלו אם נוזל העבודה / המדיום המשמש בטורבינה אינו אוויר. זה עלול להוביל לבעיות וקשה לפתור.

ההבדל בין טורבינת גז מחזור פתוח למחזור סגור

מקור חום, סוג הנוזל המשמש לעבודה, אוויר מחוזר, יכולת להבי טורבינה, עלות תחזוקה והתקנה וכו 'נותן את ההבדל בין מחזור פתוח וטורבינת גז סגורה. זרימת נוזל העבודה היא ההבדל העיקרי.

יתרונות

ה יתרונות טורבינת גז במחזור סגור הם

• יעילות תרמית גבוהה בכל מגבלת טמפרטורה ויחס לחץ
• ניתן להשתמש בכל סוג של נוזל עבודה בעל ערך קלורי נמוך. למשל הליום.
• ללא קורוזיה.
• אין צורך בניקוי פנימי.
• ניתן להשתמש בתנורי חימום לחימום המים לאספקת מים חמים למטרות ביתיות ותעשייתיות.
• גודל טורבינת הגז קטן
• עלייה בלחץ נותנת מקדם העברת חום טוב יותר במחליף
• אובדן חיכוך נוזלי הוא פחות.

חסרונות

ה חסרונות טורבינת גז במחזור סגור הם

• מכיוון שכל המערכת עובדת בלחץ גבוה עם נוזל עבודה (בינוני), זה מעלה את העלות.
• זה דורש תנור אוויר גדול וזה לא מספיק כאשר משתמשים בתא הבעירה במחזור הפתוח.
• לא נעשה שימוש במנועי אווירון מכיוון שסוג זה של טורבינת גז משתמש במי קירור.
• מערכת מורכבת וצריכה להתנגד בלחץ גבוה.

יישומים

ה יישומי טורבינת גז במחזור סגור כלול את הבאים.

• משמש לייצור חשמל
• משמש ביישומים תעשייתיים רבים
• משמשים בהנעה ימית, בהנעת קטר, בהנעת רכב
• משמש בתעופה כדי לספק כוח להנעת הסילון

לפיכך, מדובר בסך הכל במחזור הסגור טורבינת גז - תרשים , עבודה, יעילות והבדלים, יתרונות, חסרונות ויישומים. הנה שאלה עבורך, “מהם החסרונות של טורבינת הגז במחזור הפתוח? '