Je přijata metoda plynové turbíny s uzavřeným cyklem, aby se překonaly nevýhody otevřená plynová turbína metoda. Koroze a eroze lopatek turbíny je hlavní nevýhodou otevřeného cyklu. Tuto nevýhodu lze překonat použitím špičkové kvality pracovního média (vzduch nebo helium, argon, vodík nebo neon), kde se nemísí s palivem ve spalovací komoře. Další výhodou použití metody s uzavřeným cyklem je, že k odvádění tepla výfukových plynů dochází v chladiči nebo ohřívačích nebo tepelných výměnících. Tento článek pojednává o přehledu této turbíny, fungování, výhodách a nevýhodách.

“co je to emf metr ”

Co je to plynová turbína s uzavřeným cyklem?

Plynová turbína s uzavřeným cyklem může být definována jako plyn turbína , který překonává nevýhody plynové turbíny s otevřeným cyklem. U tohoto typu turbíny vzduch kontinuálně cirkuluje v plynové turbíně pomocí kompresoru, tepelné komory, plynové turbíny a chladicí komory. Poměry tlak , teplota a rychlosti vzduchu budou u tohoto typu konstantní. Provádí termodynamický cyklus, což znamená, že pracovní tekutina cirkuluje a nepřetržitě se používá bez opuštění systému.

Plynová turbína s uzavřeným cyklem

NA diagram plynové turbíny s uzavřeným cyklem je velmi jednoduchý a obsahuje komponenty jako kompresor, tepelná komora a plynová turbína. Generátor, kompresor a chladicí komora jsou poháněny plynovou turbínou. Schéma je uvedeno níže.

Plyn je stlačován v kompresoru.
Stlačený plyn se zahřívá ve vyhřívací komoře.
Plynová turbína pomáhá vyrábět elektřinu.
Elektřina je vyráběna generátor s využitím plynové turbíny
Chlazení plynů procházejících z turbíny se ochlazuje v chladicí komoře.

Účinnost

The účinnost plynové turbíny s uzavřeným cyklem lze vysvětlit pomocí diagramu T-S, jak je znázorněno níže.

T-S diagram

Účinnost toho lze určit jako,

n = (dostupná síť) / vstupní teplo

n = Cp (Wt - Wc) / vstupní teplo

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

Kde „Wt“ = práce se provádí pomocí plynové turbíny na kg vzduchu = Cp (T2-T3)

„Wc“ = práce provádí kompresor na kg vzduchu = Cp (T1-T4)

Konstantní tlak „Cp“ se měří v KJ nebo Kg

„T“ = teplota

Vstupní teplo = Cp (T3-T2)

Účinnost této turbíny je vyšší než u otevřené plynové turbíny

Princip fungování plynové turbíny s uzavřeným cyklem

The pracovní princip plynové turbíny s uzavřeným cyklem je založen na Braytonově cyklu nebo Jouleově cyklu.
U tohoto typu plynové turbíny se kompresor používá k izotropnímu stlačování plynu a výsledný stlačený plyn proudí do topné komory. The rotor v této turbíně je preferován typ kompresoru.

K ohřevu stlačeného vzduchu se používá externí zdroj, který se potom vede přes lopatky turbíny.
Když plyn proudí přes lopatky turbíny, expanduje a nechá se projít do chladicí komory a ochladí se. Plyn se ochladí pomocí cirkulace vody při konstantním tlaku na počáteční teplotu.

Plyn je opět veden do kompresoru a proces se opakuje.
V této turbíně cirkuluje stejný plyn opakovaně.
Složitost systému a náklady by se zvýšily, pokud by pracovní kapalina / médium použité v turbíně bylo jiné než vzduch. To může vést k problémům a je obtížné je vyřešit.

Rozdíl mezi plynovou turbínou s otevřeným a uzavřeným cyklem

Rozdíl mezi otevřeným cyklem a uzavřenou plynovou turbínou dává zdroj tepla, typ kapaliny používané pro práci, cirkulující vzduch, kapacita lopatek turbíny, náklady na údržbu a instalaci atd. Hlavním rozdílem je cirkulace pracovní tekutiny.

Otevřená plynová turbína	Plynová turbína s uzavřeným cyklem
U tohoto typu se spalovací komora používá k ohřevu stlačeného vzduchu. Díky smíchání produktů ve spalovací komoře a ohřátém vzduchu nezůstává plyn konstantní.	U tohoto typu topná komora ohřívá stlačený vzduch, který je nejprve stlačen před zahřátím. Když externí zdroj ohřívá vzduch, zůstává plyn konstantní.
Množství plynu, které vycházelo z turbíny, je v atmosféře vyčerpáno	Množství plynu vycházejícího z plynové turbíny se nechá projít do chladicí komory.
Výměna pracovní kapaliny pokračuje	Cirkulace pracovní tekutiny pokračuje.
Pracovní kapalinou je vzduch	Pro lepší termodynamické vlastnosti se jako pracovní kapalina používá hélium
Vzhledem ke znečištění vzduchu ve spalovací komoře dochází k dřívějšímu opotřebení lopatek turbíny	Protože při průchodu topnou komorou nedochází ke kontaminaci uzavřeného plynu, nedochází k žádnému dřívějšímu opotřebení lopatek turbíny
Používá se hlavně pro pohyb vozidel	Používá se hlavně pro stacionární instalaci a námořní aplikace.
Náklady na údržbu jsou nízké	Náklady na údržbu jsou vysoké
Instalační hmotnost na KW je menší	Instalační hmotnost na KW je více.

Výhody

The výhody plynové turbíny s uzavřeným cyklem jsou

Vysoká tepelná účinnost při jakémkoli teplotním limitu a tlakovém poměru
Lze použít jakýkoli typ pracovní tekutiny s nízkou kalorickou hodnotou. Například hélium.
Žádná koroze.
Vnitřní čištění není nutné.
Dohřívače lze použít k ohřevu vody pro zásobování teplou vodou pro domácí a průmyslové účely.
Velikost plynové turbíny je malá
Zvýšení tlaku poskytuje lepší součinitel prostupu tepla ve výměníku
Ztráta třením kapaliny je menší.

Nevýhody

The nevýhody plynové turbíny s uzavřeným cyklem jsou

“nízkoprůchodový filtr vs vysokoprůchodový filtrační obvod ”

Protože celý systém pracuje pod vysokým tlakem s pracovní kapalinou (médiem), zvyšuje se cena.
Vyžaduje velký ohřívač vzduchu a při použití spalovací komory v otevřeném cyklu to nestačí.
Nepoužívá se v leteckých motorech, protože tento typ plynové turbíny používá chladicí vodu.
Složitý systém a měl by odolat vysokému tlaku.

Aplikace

The aplikace plynových turbín s uzavřeným cyklem zahrnout následující.

Používá se při výrobě elektrické energie
Používá se v mnoha průmyslových aplikacích
Používá se v námořním pohonu, pohonu lokomotiv, automobilovém pohonu
Používá se v letectví k napájení proudového pohonu

Jedná se tedy o uzavřený cyklus plynová turbína - schéma , práce, efektivita a rozdíly, výhody, nevýhody a aplikace. Zde je pro vás otázka: „Jaké jsou nevýhody plynové turbíny s otevřeným cyklem? '