Kuinka kaasuturbiini toimii?

Kuinka kaasuturbiini toimii?
Kuinka kaasuturbiini toimii?

Video: Kuinka kaasuturbiini toimii?

Video: Kuinka kaasuturbiini toimii?
Video: Opetusvideo, keramiikka, makkaratekniikka 2024, Marraskuu
Anonim

Kaasuturbiini on moottori, jossa jatkuvassa käytössä laitteen pääelin (roottori) muuttaa kaasun (muissa tapauksissa höyryn tai veden) sisäisen energian mekaaniseksi työksi. Tässä tapauksessa työaineen suihku vaikuttaa roottorin kehän ympärille kiinnitettyihin lapoihin ja saa ne liikkeelle. Kaasun virtaussuunnassa turbiinit jaetaan aksiaalisiin (kaasu liikkuu yhdensuuntaisesti turbiinin akselin kanssa) tai radiaalisiin (pystysuora liike suhteessa samaan akseliin). On olemassa sekä yksi- että monivaiheisia mekanismeja.

kaasuturbiini
kaasuturbiini

Kaasuturbiini voi vaikuttaa lapoihin kahdella tavalla. Ensinnäkin se on aktiivinen prosessi, kun kaasua syötetään työalueelle suurilla nopeuksilla. Tällöin kaasuvirtaus pyrkii liikkumaan suorassa linjassa ja sen tiellä oleva kaareva teräosa kääntää sen kääntäen itsensä. Toiseksi se on reaktiivinen tyyppinen prosessi, jossa kaasun syöttönopeus on alhainen, mutta käytetään korkeita paineita. Suihkutyyppisiä moottoreita puhtaassa muodossaan ei juuri ole, koska niiden turbiineissa on keskipakovoima, joka vaikuttaa siipiin reaktiovoiman mukana.

tehokkuuttakaasuturbiini
tehokkuuttakaasuturbiini

Missä kaasuturbiinia käytetään nykyään? Laitteen toimintaperiaate mahdollistaa sen käytön sähkövirtageneraattoreiden, kompressorien jne. käyttöihin. Tämän tyyppisiä turbiineja käytetään laaj alti kuljetuksissa (laivojen kaasuturbiiniasennukset). Höyryanalogeihin verrattuna niillä on suhteellisen pieni paino ja mitat, ne eivät vaadi kattilahuoneen, lauhdutusyksikön järjestelyä.

Kaasuturbiini on käyttövalmis melko nopeasti käynnistyksen jälkeen, kehittää täyden tehon noin 10 minuutissa, on helppo huoltaa, vaatii vähän vettä jäähdytykseen. Toisin kuin polttomoottoreissa, sillä ei ole kammen inertiavaikutuksia. Kaasuturbiinilaitos on puolitoista kertaa lyhyempi kuin dieselmoottorit ja yli kaksi kertaa kevyempi. Laitteilla on kyky toimia huonolaatuisella polttoaineella. Yllä olevat ominaisuudet mahdollistavat tämäntyyppisten moottoreiden huomioimisen ilmatyynyaluksissa ja kantosiipialuksissa.

Kaasuturbiinilla moottorin pääkomponenttina on useita merkittäviä haittoja. Niistä havaitaan korkea melu, vähemmän kuin dieselmoottoreilla, hyötysuhde, lyhyt käyttöjakso korkeissa lämpötiloissa (jos käytetyn kaasuväliaineen lämpötila on keskimäärin noin 1100 - 750 tuntia).

kaasuturbiinin toimintaperiaate
kaasuturbiinin toimintaperiaate

Kaasuturbiinin hyötysuhde riippuu järjestelmästä, jossa sitä käytetään. Esimerkiksi laitteetjoita käytetään energiateollisuudessa kaasujen alkulämpötilalla yli 1300 celsiusastetta ja ilman puristussuhde kompressorissa enintään 23 ja vähintään 17, niiden kerroin on noin 38,5 % autonomisissa toimissa. Tällaiset turbiinit eivät ole kovin yleisiä ja niitä käytetään pääasiassa sähköjärjestelmien kuormitushuippujen kattamiseen. Nykyään noin 15 kaasuturbiinia, joiden kapasiteetti on jopa 30 MW, toimii useissa lämpövoimalaitoksissa Venäjällä. Monivaiheisissa laitoksissa saavutetaan paljon suurempi hyötysuhde (noin 0,93) rakenneosien korkean hyötysuhteen ansiosta.

Suositeltava: