Uždarojo ciklo dujų turbinos metodas yra naudojamas siekiant pašalinti atviro ciklo dujų turbina metodas. Turbinos menčių korozija ir erozija yra pagrindinis atvirojo ciklo trūkumas. Šį trūkumą galima įveikti naudojant aukščiausios kokybės darbinę terpę (orą ar helį, argoną, vandenilį ar neoną), kai ji nesimaišo su degimo kameroje esančiais degalais. Kitas uždarojo ciklo metodo naudojimo pranašumas yra tai, kad išmetamųjų dujų šiluma atmetama pakartotiniame aušintuve, kaitintuvuose ar šilumokaičiuose. Šiame straipsnyje aptariama šios turbinos apžvalga, darbas, pranašumai ir trūkumai.
Kas yra uždaro ciklo dujų turbina?
Uždaro ciklo dujų turbiną galima apibrėžti kaip dujas turbina , kuris įveikia atviro ciklo dujų turbinos trūkumus. Šio tipo turbinose oras nuolat cirkuliuoja dujų turbinoje kompresoriaus, šilumos kameros, dujų turbinos ir aušinimo kameros pagalba. Santykis spaudimas , tokio tipo oro temperatūra ir oro greitis bus pastovus. Jis atlieka termodinaminį ciklą, o tai reiškia, kad darbinis skystis yra cirkuliuojamas ir nuolat naudojamas vėl ir vėl neišeinant iš sistemos.
Uždaro ciklo dujų turbina
Į uždaro ciklo dujų turbinų schema yra labai paprasta ir yra komponentai kaip kompresorius, šilumos kamera ir dujų turbina. Generatorių, kompresorių ir aušinimo kamerą varo dujų turbina. To schema parodyta žemiau.
- Dujos suspaudžiamos kompresoriuje.
- Suslėgtos dujos kaitinamos šildymo kameroje.
- Dujų turbina padeda gaminti elektrą.
- Elektrą gamina generatorius naudojant dujų turbiną
- Iš turbinos praleistų dujų aušinimas atvėsinamas aušinimo kameroje.
Efektyvumas
The uždaro ciklo dujų turbinos efektyvumas galima paaiškinti naudojant T-S diagramą, kaip parodyta žemiau.
T-S schema
Tai galima nustatyti kaip:
n = (turimas tinklas) / įvesties šiluma
n = Cp (Wt - Wc) / pradinė šiluma
n = 1 - [(T4-T1) / (T3-T2)]
Kur „Wt“ = darbas atliekamas dujų turbinos 1 kg oro = Cp (T2-T3)
„Wc“ = kompresorius dirba 1 kg oro = Cp (T1 – T4)
„Cp“ pastovus slėgis imamas KJ arba Kg
„T“ = temperatūra
Įvesties šiluma = Cp (T3-T2)
Šios turbinos efektyvumas yra didesnis nei atvirojo ciklo dujų turbinos
Uždaro ciklo dujų turbinos darbo principas
The uždaro ciklo dujų turbinos veikimo principas remiasi Braytono arba Džoulio ciklu.
Šio tipo dujų turbinose kompresorius naudojamas izotropiškai suspausti dujas, o susidariusios suslėgtos dujos teka į šildymo kamerą. The rotorius tipo turbinoje pirmenybė teikiama kompresoriui.
Išorinis šaltinis naudojamas suslėgtam orui pašildyti, o tada perduodamas per turbinos mentes.
Kai dujos teka per turbinos mentes, jos išsiplečia, joms leidžiama patekti į aušinimo kamerą ir atvėsinti. Dujos aušinamos naudojant vandens cirkuliaciją esant pastoviam slėgiui iki pradinės temperatūros.
- Vėl dujos perduodamos į kompresorių ir procesas kartojamas.
- Šioje turbinoje tos pačios dujos cirkuliuoja pakartotinai.
- Sistemos sudėtingumas ir išlaidos padidėtų, jei turbinoje naudojamas darbinis skystis / terpė yra ne oras. Tai gali sukelti problemų ir ją sunku išspręsti.
Skirtumas tarp atviro ciklo ir uždaro ciklo dujų turbinos
Šilumos šaltinis, darbui naudojamo skysčio tipas, cirkuliuojantis oras, turbinos menčių galia, priežiūros ir montavimo išlaidos ir kt. Suteikia skirtumą tarp atviro ciklo ir uždaros dujų turbinos. Darbinio skysčio cirkuliacija yra pagrindinis skirtumas.
| Atviro ciklo dujų turbina | Uždaro ciklo dujų turbina |
| Šio tipo degimo kamera naudojama suslėgtam orui šildyti. Dėl produktų maišymo degimo kameroje ir pašildyto oro dujos nelieka pastovios. | Šio tipo šildymo kamera šildo suspaustą orą, kuris pirmiausia suspaustas prieš šildant. Kai išorinis šaltinis šildo orą, dujos išlieka pastovios. |
| Iš turbinos išsiskyręs dujų kiekis išmetamas atmosferoje | Iš dujų turbinos išsiskyrusių dujų kiekiui leidžiama patekti į aušinimo kamerą. |
| Darbinis skystis keičiamas toliau | Darbinio skysčio cirkuliacija tęsiasi. |
| Darbinis skystis yra oras | Siekiant geresnių termodinaminių savybių, helis naudojamas kaip darbinis skystis |
| Kai degimo kameroje esantis oras užteršiamas, tai anksčiau dėvisi turbinos mentes | Kadangi einant pro šildymo kamerą nėra užterštų uždarų dujų, turbinos mentės anksčiau nenusidėvi |
| Daugiausia naudojamas transporto priemonėms judėti | Daugiausia naudojamas stacionariems įrengimams ir jūrinėms reikmėms. |
| Priežiūros kaina yra maža | Priežiūros kaina yra didelė |
| Montavimo masė vienam KW yra mažesnė | Montavimo masė vienam kW yra didesnė. |
Privalumai
The uždaro ciklo dujų turbinų pranašumai yra
- Didelis šiluminis efektyvumas esant bet kokiai temperatūros ribai ir slėgio santykiui
- Mažo kaloringumo gali būti naudojamas bet kokio tipo darbinis skystis. Pavyzdžiui, helis.
- Nėra korozijos.
- Vidaus valyti nereikia.
- Pakartotiniai šildytuvai gali būti naudojami vandeniui šildyti tiekiant karštą vandenį buitinėms ir pramoninėms reikmėms.
- Dujų turbinos dydis yra mažas
- Padidėjus slėgiui, šilumokaityje gaunamas geresnis šilumos perdavimo koeficientas
- Skysčio trinties nuostoliai yra mažesni.
Trūkumai
The uždaro ciklo dujų turbinų trūkumai yra
- Kadangi visa sistema veikia esant aukštam slėgiui su darbiniu skysčiu (terpe), tai padidina išlaidas.
- Tam reikalingas didelis oro šildytuvas, ir to nepakanka, kai degimo kamera naudojama atvirame cikle.
- Nenaudojamas aviacijos varikliuose, nes šio tipo dujų turbinoms naudojamas aušinamasis vanduo.
- Sudėtinga sistema ir turėtų atsispirti esant aukštam slėgiui.
Programos
The uždaro ciklo dujų turbinų pritaikymas įtraukti šiuos dalykus.
- Naudojamas elektros energijai gaminti
- Naudojamas daugelyje pramonės sričių
- Naudojamas jūriniam, lokomotyviniam, automobilių varymui
- Naudojamas aviacijoje, kad suteiktų jėgą reaktyviniam varikliui
Taigi, viskas yra apie uždarą ciklą dujų turbina - diagrama , darbas, efektyvumas ir skirtumai, pranašumai, trūkumai ir pritaikymas. Štai jums klausimas: „Kokie yra atviro ciklo dujų turbinos trūkumai? „
