Se adoptă o metodă cu turbină cu gaz cu ciclu închis pentru a depăși dezavantajele unei turbină cu gaz cu ciclu deschis metodă. Coroziunea și eroziunea palelor turbinei este principalul dezavantaj într-un ciclu deschis. Acest dezavantaj poate fi depășit folosind o calitate superioară a mediului de lucru (aer sau heliu, argon, hidrogen sau neon), unde nu se amestecă cu combustibilul din camera de ardere. Celălalt avantaj al utilizării unei metode cu ciclu închis este că respingerea căldurii gazelor de eșapament are loc într-un răcitor sau reîncălzitoare sau schimbătoare de căldură. Acest articol discută o prezentare generală a acestei turbine, funcționarea, avantajele și dezavantajele.

“ce este un comutator dpst ”

Ce este o turbină cu gaz cu ciclu închis?

O turbină cu gaz cu ciclu închis poate fi definită ca un gaz turbină , care depășește dezavantajele turbinei cu gaz cu ciclu deschis. În acest tip de turbină, aerul este circulat continuu în interiorul turbinei cu gaz cu ajutorul unui compresor, cameră de căldură, turbină cu gaz și cameră de răcire. Raporturile de presiune , temperatura și viteza aerului vor fi constante în acest tip. Realizează un ciclu termodinamic, ceea ce înseamnă că fluidul de lucru este circulat și utilizat continuu, din nou și din nou, fără a părăsi sistemul.

Turbină cu ciclu închis

LA schema turbinei cu ciclu închis este foarte simplu și conține componente ca un compresor, o cameră de căldură și o turbină cu gaz. Generatorul, compresorul și camera de răcire sunt acționate de turbina cu gaz. Diagrama este prezentată mai jos.

Gazul este comprimat în compresor.
Gazul comprimat este încălzit în camera de încălzire.
Turbina cu gaz ajută la generarea de electricitate.
Electricitatea este generată de generator cu utilizarea turbinei cu gaz
Răcirea gazelor trecute de la turbină este răcită în camera de răcire.

Eficienţă

randamentul unei turbine cu gaz cu ciclu închis poate fi explicat cu ajutorul diagramei T-S așa cum se arată mai jos.

Diagrama T-S

Eficiența acestui lucru poate fi dată ca,

n = (rețea disponibilă) / căldură de intrare

n = Cp (Wt - Wc) / căldură de intrare

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

Unde ‘Wt’ = lucrarea se face de către turbina cu gaz pe kg de aer = Cp (T2-T3)

‘Wc’ = lucrarea se face de către compresor pe kg de aer = Cp (T1-T4)

Presiunea constantă „Cp” este luată în KJ sau Kg

‘T’ = temperatura

Căldura de intrare = Cp (T3-T2)

Eficiența acestei turbine este mai mare decât turbina cu gaz cu ciclu deschis

Principiul de lucru al turbinei cu ciclu închis

principiul de funcționare a turbinei cu ciclu închis se bazează pe ciclul Brayton sau pe ciclul lui Joule.
În acest tip de turbină cu gaz, compresorul este utilizat pentru comprimarea gazului izotrop și gazul comprimat rezultat curge în camera de încălzire. rotor compresorul de tip este preferat în această turbină.

O sursă externă este utilizată pentru a încălzi aerul comprimat și apoi a trecut peste palele turbinei.
Când gazul curge peste palele turbinei, acesta se extinde și se lasă să treacă în camera de răcire și se răcește. Gazul se răcește folosind circulația apei la presiune constantă până la temperatura inițială.

Din nou, gazul este trecut în compresor și procesul se repetă.
În această turbină, același gaz este circulat în mod repetat.
Complexitatea sistemului și costul ar crește dacă fluidul / mediul de lucru utilizat în turbină este altul decât aerul. Acest lucru poate duce la probleme și este dificil de rezolvat.

Diferența dintre turbina cu gaz cu ciclu deschis și ciclul închis

Sursa de căldură, tipul de fluid utilizat pentru lucru, aerul circulat, capacitatea palelor turbinei, costul întreținerii și instalării, etc. oferă diferența dintre ciclul deschis și turbina cu gaz închisă. Circulația fluidului de lucru este principala diferență.

Turbină cu gaz cu ciclu deschis	Turbină cu ciclu închis
În acest tip, camera de ardere este utilizată pentru încălzirea aerului comprimat. Datorită amestecării produselor în camera de ardere și aerul încălzit, gazul nu rămâne constant.	În acest tip, camera de încălzire încălzește aerul comprimat, care este comprimat mai întâi înainte de încălzire. Când o sursă externă încălzește aerul, atunci gazul rămâne constant.
Cantitatea de gaz care a ieșit din turbină este epuizată în atmosferă	Cantitatea de gaz ieșită din turbina cu gaz este lăsată să treacă în camera de răcire.
Înlocuirea fluidului de lucru continuă	Circulația fluidului de lucru continuă.
Fluidul de lucru este aerul	Pentru proprietăți termodinamice mai bune, heliul este utilizat ca fluid de lucru
Pe măsură ce aerul din camera de ardere se contaminează, rezultă purtarea anterioară a palelor turbinei	Deoarece nu există contaminare a gazului închis în timp ce treceți prin camera de încălzire, rezultă nicio uzură anterioară a palelor turbinei
Utilizat în principal pentru deplasarea vehiculelor	Utilizat în principal pentru instalații staționare și aplicații maritime.
Costul întreținerii este redus	Costul întreținerii este ridicat
Masa de instalare pe KW este mai mică	Masa de instalare pe KW este mai mare.

Avantaje

avantaje ale ciclului închis al turbinei cu gaz sunteți

Eficiență termică ridicată la orice limită de temperatură și raport de presiune
Orice tip de fluid de lucru poate fi utilizat cu valoare calorică scăzută. De exemplu heliu.
Fără coroziune.
Nu este necesară curățarea internă.
Reîncălzitoarele pot fi utilizate pentru încălzirea apei pentru furnizarea apei calde în scopuri menajere și industriale.
Dimensiunea turbinei cu gaz este mică
O creștere a presiunii oferă un coeficient de transmisie a căldurii mai bun în schimbător
Pierderea de frecare de fluid este mai mică.

Dezavantaje

dezavantaje ale turbinei cu ciclu închis sunteți

“cum funcționează un controler pid ”

Deoarece întregul sistem funcționează sub presiune ridicată cu un fluid de lucru (mediu), crește costul.
Necesită un aeroterma mare și nu este suficient atunci când camera de ardere este utilizată în ciclul deschis.
Nu este utilizat în motoarele aeronautice deoarece acest tip de turbină cu gaz folosește apă de răcire.
Sistem complex și ar trebui să reziste la presiune ridicată.

Aplicații

aplicații cu turbină cu gaz cu ciclu închis include următoarele.

Folosit la generarea de energie electrică
Folosit în multe aplicații industriale
Folosit în propulsie marină, propulsie locomotivă, propulsie auto
Folosit în aviație pentru a furniza energie propulsiei cu jet

Astfel, este vorba despre ciclul închis turbină cu gaz - diagramă , funcționare, eficiență și diferențe, avantaje, dezavantaje și aplicații. Iată o întrebare pentru dumneavoastră: „Care sunt dezavantajele turbinei cu ciclu deschis? „