Een gasturbinemethode met een gesloten cyclus wordt toegepast om de nadelen van een open cyclus gasturbine methode. De corrosie en erosie van turbinebladen is het grootste nadeel in een open cyclus. Dit nadeel kan worden ondervangen door een werkmedium van superieure kwaliteit te gebruiken (lucht of helium, argon, waterstof of neon) waar het niet mengt met de brandstof in de verbrandingskamer. Het andere voordeel van het gebruik van een gesloten kringloopmethode is dat de afvoer van warmte van uitlaatgassen plaatsvindt in een re-cooler of herverhitters of warmtewisselaars. Dit artikel bespreekt een overzicht van deze turbine, werking, voor- en nadelen.

“volledige opteller met behulp van nand-poorten ”

Wat is een gasturbine met gesloten cyclus?

Een gasturbine met een gesloten kringloop kan worden gedefinieerd als een gas turbine , waarmee de nadelen van de gasturbine met open cyclus worden overwonnen. Bij dit type turbine circuleert de lucht continu binnen de gasturbine met behulp van een compressor, warmtekamer, gasturbine en koelkamer. De verhoudingen van druk , temperatuur en luchtsnelheden in dit type constant. Het voert een thermodynamische cyclus uit, wat betekent dat werkvloeistof wordt gecirculeerd en steeds weer continu wordt gebruikt zonder het systeem te verlaten.

Gasturbine met gesloten cyclus

NAAR gas turbine diagram met gesloten cyclus is heel eenvoudig en bevat componenten zoals een compressor, warmtekamer en een gasturbine. De generator, compressor en koelkamer worden aangedreven door de gasturbine. Het diagram hiervan is hieronder weergegeven.

Het gas wordt gecomprimeerd in de compressor.
Het gecomprimeerde gas wordt verwarmd in de verwarmingskamer.
De gasturbine helpt om elektriciteit op te wekken.
Elektriciteit wordt opgewekt door de generator met behulp van gasturbine
De koeling van gassen die uit de turbine komen, wordt gekoeld in de koelkamer.

Efficiëntie

De efficiëntie van een gasturbine met gesloten kringloop kan worden uitgelegd met behulp van het T-S-diagram zoals hieronder weergegeven.

TS-diagram

De efficiëntie hiervan kan worden gegeven als,

n = (beschikbaar netwerk) / inputwarmte

n = Cp (Wt - Wc) / invoerwarmte

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

Waar ‘Wt’ = werk wordt gedaan door de gasturbine per kg lucht = Cp (T2-T3)

‘Wc’ = werk wordt gedaan door de compressor per kg lucht = Cp (T1-T4)

‘Cp’ constante druk wordt genomen in KJ of Kg

‘T’ = temperatuur

Invoerwarmte = Cp (T3-T2)

Het rendement van deze turbine is hoger dan die van de gasturbine met open cyclus

Werkingsprincipe van gasturbines met gesloten cyclus

De werkingsprincipe van een gasturbine met een gesloten cyclus is gebaseerd op de Brayton-cyclus of de cyclus van Joule.
Bij dit type gasturbine wordt de compressor gebruikt om het gas isotroop te comprimeren en stroomt het resulterende gecomprimeerde gas in de verwarmingskamer. De rotor type compressor heeft de voorkeur in deze turbine.

Een externe bron wordt gebruikt om de samengeperste lucht te verwarmen en vervolgens over de turbinebladen te gaan.
Wanneer het gas over de turbinebladen stroomt, zet het uit en laat het de koelkamer binnen en wordt het afgekoeld. Het gas wordt gekoeld door gebruik te maken van de circulatie van water met constante druk tot de begintemperatuur.

Het gas wordt weer in de compressor geleid en het proces wordt herhaald.
In deze turbine circuleert herhaaldelijk hetzelfde gas.
De complexiteit van het systeem en de kosten zouden toenemen als het werkfluïdum / medium dat in de turbine wordt gebruikt niet lucht is. Dit kan tot problemen leiden en is moeilijk op te lossen.

Verschil tussen open cyclus en gesloten cyclus gasturbine

Warmtebron, type vloeistof dat wordt gebruikt om te werken, circulatielucht, capaciteit turbinebladen, onderhouds- en installatiekosten, enz. Geven het verschil tussen de open cyclus en de gesloten gasturbine. De circulatie van werkvloeistof is het belangrijkste verschil.

Gasturbine met open cyclus	Gasturbine met gesloten cyclus
Bij dit type wordt de verbrandingskamer gebruikt voor het verwarmen van perslucht. Door de vermenging van producten in de verbrandingskamer en verwarmde lucht blijft het gas niet constant.	Bij dit type verwarmt de verwarmingskamer de gecomprimeerde lucht, die eerst wordt gecomprimeerd voordat deze wordt verwarmd. Wanneer een externe bron de lucht verwarmt, blijft het gas constant.
De hoeveelheid gas die uit de turbine komt, wordt uitgeput in de atmosfeer	De hoeveelheid gas die uit de gasturbine komt, wordt in de koelkamer gelaten.
Vervanging van werkvloeistof wordt voortgezet	De circulatie van werkvloeistof gaat door.
De werkvloeistof is lucht	Voor betere thermodynamische eigenschappen wordt helium gebruikt als werkvloeistof
Doordat de lucht in de verbrandingskamer vervuild raakt, leidt dit tot een vroegere slijtage van turbinebladen	Omdat er geen vervuiling van ingesloten gas is tijdens het passeren van de verwarmingskamer, leidt dit niet tot eerdere slijtage van turbinebladen
Hoofdzakelijk gebruikt voor bewegende voertuigen	Hoofdzakelijk gebruikt voor stationaire installatie en maritieme toepassingen.
De onderhoudskosten zijn laag	De onderhoudskosten zijn hoog
Installatiemassa per KW is minder	Installatiemassa per KW is meer.

Voordelen

De voordelen van een gasturbine met een gesloten cyclus zijn

Hoge thermische efficiëntie bij elke temperatuurgrens en drukverhouding
Elk type werkvloeistof kan worden gebruikt met een lage calorische waarde. Helium bijvoorbeeld.
Geen corrosie.
Interne reiniging is niet vereist.
Herverwarmers kunnen worden gebruikt om het water te verwarmen voor de levering van warm water voor huishoudelijke en industriële doeleinden.
De grootte van de gasturbine is klein
Een verhoging van de druk geeft een betere warmteoverdrachtscoëfficiënt in de wisselaar
Vloeistofwrijvingsverlies is minder.

Nadelen

De nadelen van een gasturbine met een gesloten cyclus zijn

“soorten elektromotoren en hun toepassingen ”

Omdat het hele systeem onder hoge druk werkt met een werkvloeistof (medium), verhoogt dit de kosten.
Het vereist een grote luchtverwarmer en het is niet voldoende wanneer de verbrandingskamer in de open cyclus wordt gebruikt.
Wordt niet gebruikt in vliegtuigmotoren omdat dit type gasturbine koelwater gebruikt.
Complex systeem en moet bestand zijn tegen hoge druk.

Toepassingen

De gasturbinetoepassingen met gesloten cyclus omvatten de volgende.

Gebruikt bij het opwekken van elektrische energie
Gebruikt in veel industriële toepassingen
Gebruikt in de voortstuwing van schepen, voortstuwing van locomotieven, voortstuwing van auto's
Gebruikt in de luchtvaart om de voortstuwing van de jet van stroom te voorzien

Dit gaat dus allemaal over de gesloten kringloop gasturbine - diagram , werking, efficiëntie en verschillen, voordelen, nadelen en toepassingen. Hier is een vraag voor u: “Wat zijn de nadelen van de open-cyclus gasturbine?