En gasturbinemetode med lukket cyklus vedtages for at overvinde ulemperne ved en åben cyklusturbine metode. Korrosion og erosion af turbineblade er den største ulempe i en åben cyklus. Denne ulempe kan overvindes ved hjælp af overlegen kvalitet af arbejdsmediet (luft eller helium, argon, brint eller neon), hvor det ikke blandes med brændstoffet i forbrændingskammeret. Den anden fordel ved anvendelse af en lukket cyklusmetode er, at afstødning af varme fra udstødningsgasser finder sted i en genkøler eller genopvarmning eller varmeveksler. Denne artikel diskuterer et overblik over denne turbine, arbejdet, fordele og ulemper.

“netværksinterface kort definition computer ”

Hvad er en lukket cyklusturbin?

En gasturbine med lukket cyklus kan defineres som en gas turbine , som overvinder ulemperne ved gasturbinen med åben cyklus. I denne type turbine cirkuleres luften kontinuerligt inden i gasturbinen ved hjælp af en kompressor, varmekammer, gasturbine og kølekammer. Forholdet mellem tryk , temperatur og lufthastigheder vil være konstante i denne type. Det udfører en termodynamisk cyklus, hvilket betyder, at arbejdsfluid cirkuleres og bruges kontinuerligt igen og igen uden at forlade systemet.

Lukket cyklusturbine

TIL gasturbinediagram med lukket cyklus er meget enkel og indeholder komponenter som en kompressor, varmekammer og en gasturbine. Generatoren, kompressoren og kølekammeret drives af gasturbinen. Diagrammet over dette er vist nedenfor.

Gassen komprimeres i kompressoren.
Den komprimerede gas opvarmes i varmekammeret.
Gasturbinen hjælper med at generere elektricitet.
Elektricitet genereres af generator ved brug af gasturbine
Afkøling af gasser, der ledes fra turbinen, afkøles i kølekammeret.

Effektivitet

Det effektiviteten af en gasturbine med lukket cyklus kan forklares ved hjælp af T-S-diagrammet som vist nedenfor.

T-S-diagram

Effektiviteten af dette kan gives som,

n = (tilgængeligt netværk) / indgangsvarme

n = Cp (Wt - Wc) / indgangsvarme

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

Hvor 'Wt' = arbejde udføres af gasturbinen pr. Kg luft = Cp (T2-T3)

'Wc' = arbejde udføres af kompressoren pr. Kg luft = Cp (T1-T4)

'Cp' konstant tryk tages i KJ eller Kg

‘T’ = temperatur

Indgangsvarme = Cp (T3-T2)

Effektiviteten af denne turbine er højere end gasturbinen med åben cyklus

Lukket cyklus gasturbine arbejdsprincip

Det princip om lukket cyklusturbine er baseret på Brayton-cyklussen eller Joules cyklus.
I denne type gasturbine bruges kompressoren til at komprimere gassen isotropisk, og den resulterende komprimerede gas strømmer ind i varmekammeret. Det rotor type kompressor foretrækkes i denne turbine.

En ekstern kilde anvendes til opvarmning af komprimeret luft og føres derefter over turbinebladene.
Når gassen strømmer over turbinebladene, bliver den ekspanderet, og den får lov til at passere ind i kølekammeret og køles ned. Gassen køles ned ved at bruge vandcirkulationen ved konstant tryk til dens oprindelige temperatur.

Igen ledes gassen ind i kompressoren, og processen gentages.
I denne turbine cirkuleres den samme gas gentagne gange.
Systemets kompleksitet og omkostningerne vil stige, hvis arbejdsfluidet / mediet, der anvendes i turbinen, er andet end luft. Dette kan føre til problemer, og det er svært at løse.

Forskellen mellem åben cyklus og lukket cyklusturbin

Varmekilde, type væske, der anvendes til arbejde, cirkuleret luft, turbineblades kapacitet, omkostninger til vedligeholdelse og installation osv. Giver forskellen mellem den åbne cyklus og den lukkede gasturbine. Cirkulationen af arbejdsfluid er den største forskel.

Åbn cyklusturbinen	Lukket cyklusturbine
I denne type anvendes forbrændingskammeret til opvarmning af trykluft. På grund af blanding af produkter i forbrændingskammeret og opvarmet luft forbliver gassen ikke konstant.	I denne type opvarmer varmekammeret trykluften, som først komprimeres inden opvarmning. Når en ekstern kilde varmer luften, forbliver gassen konstant.
Mængden af gas, der kom ud fra turbinen, er opbrugt i atmosfæren	Mængden af gas, der kom ud fra gasturbinen, får lov at passere ind i kølekammeret.
Udskiftning af arbejdsfluid fortsætter	Cirkulation af arbejdsfluid fortsætter.
Arbejdsvæsken er luft	For bedre termodynamiske egenskaber anvendes helium som arbejdsfluid
Efterhånden som luften i forbrændingskammeret bliver forurenet, resulterer det i tidligere brug af turbineblade	Da der ikke er nogen forurening af lukket gas, når den passerer gennem opvarmningskammeret, resulterer det ikke i tidligere brug af turbineblade
Bruges hovedsageligt til bevægelige køretøjer	Bruges hovedsageligt til stationær installation og marine applikationer.
Omkostningerne ved vedligeholdelse er lave	Omkostningerne ved vedligeholdelse er høje
Installationsmasse pr. KW er mindre	Installationsmasse pr. KW er mere.

Fordele

Det fordele ved gasturbine med lukket cyklus er

Høj termisk effektivitet ved enhver temperaturgrænse og trykforhold
Enhver form for arbejdsfluid kan bruges med lav kalorieværdi. For eksempel helium.
Ingen korrosion.
Intern rengøring er ikke påkrævet.
Genopvarmning kan bruges til at opvarme vandet til levering af varmt vand til husholdnings- og industriformål.
Gasturbinen har en lille størrelse
En stigning i trykket giver en bedre varmetransmissionskoefficient i veksleren
Væsketab for friktion er mindre.

Ulemper

Det ulemper ved gasturbine med lukket cyklus er

“hvordan fungerer en pid controller ”

Da hele systemet arbejder under højt tryk med en arbejdsfluid (medium), øger det omkostningerne.
Det kræver et stort luftvarmer, og det er ikke nok, når forbrændingskammeret bruges i den åbne cyklus.
Anvendes ikke i luftfartsmotorer, fordi denne type gasturbine bruger kølevand.
Komplekt system og skal modstå ved højt tryk.

Ansøgninger

Det gasturbine-applikationer med lukket cyklus inkluderer følgende.

Anvendes til generering af elektrisk kraft
Anvendes i mange industrielle applikationer
Anvendes i marine fremdrift, lokomotiv fremdrift, bil fremdrift
Brugt i luftfart til at levere strøm til jetfremdrivning

Dette handler altså om den lukkede cyklus gasturbine - diagram , arbejde, effektivitet og forskelle, fordele, ulemper og applikationer. Her er et spørgsmål til dig, ”Hvad er ulemperne ved den åbne cyklusturbin? “