Hvordan fungerer en gasturbine?

Hvordan fungerer en gasturbine?
Hvordan fungerer en gasturbine?

Video: Hvordan fungerer en gasturbine?

Video: Hvordan fungerer en gasturbine?
Video: Bjørn Wiinblad - Produktion af Tulip lysestange 2024, November
Anonim

En gasturbine er en motor, hvori enhedens hovedorgan (rotoren) under kontinuerlig drift omdanner gassens indre energi (i andre tilfælde damp eller vand) til mekanisk arbejde. I dette tilfælde virker strålen af arbejdsstoffet på bladene, der er fastgjort rundt om rotorens omkreds, og sætter dem i bevægelse. I retning af gasstrømmen er turbiner opdelt i aksial (gas bevæger sig parallelt med turbinens akse) eller radial (vinkelret bevægelse i forhold til samme akse). Der er både enkelt- og flertrinsmekanismer.

gasturbine
gasturbine

En gasturbine kan virke på vingerne på to måder. For det første er det en aktiv proces, når der tilføres gas til arbejdsområdet ved høje hastigheder. I dette tilfælde har gasstrømmen en tendens til at bevæge sig i en lige linje, og den buede bladdel, der står i vejen, afbøjer den og drejer sig selv. For det andet er det en proces af reaktiv type, når gasforsyningshastigheden er lav, men der anvendes høje tryk. Der er næsten ingen jetmotorer i deres rene form, fordi der i deres turbiner er en centrifugalkraft, der virker på vingerne sammen med reaktionskraften.

effektivitetgasturbine
effektivitetgasturbine

Hvor bruges gasturbinen i dag? Princippet om enhedens drift gør det muligt at bruge det til drev af elektriske strømgeneratorer, kompressorer osv. Turbiner af denne type er meget udbredt i transport (skibsgasturbineinstallationer). Sammenlignet med dampanaloger har de en relativt lille vægt og dimensioner, de kræver ikke arrangement af et kedelrum, en kondenseringsenhed.

Gasturbinen er klar til drift ret hurtigt efter opstart, udvikler fuld effekt på cirka 10 minutter, er nem at vedligeholde, kræver lidt vand til afkøling. I modsætning til forbrændingsmotorer har den ikke inertieffekter fra krumtapmekanismen. Et gasturbineanlæg er halvanden gang kortere end dieselmotorer og mere end dobbelt så let. Enhederne har evnen til at køre på brændstof af lav kvalitet. Ovenstående kvaliteter gør det muligt at overveje motorer af denne type af særlig interesse til luftpudefartøjer og hydrofoils.

Gasturbinen som hovedkomponenten i motoren har en række væsentlige ulemper. Blandt dem bemærkes høj støj, mindre end for dieselmotorer, effektivitet, en kort driftsperiode ved høje temperaturer (hvis det anvendte gasmedium har en temperatur på omkring 1100 op til 750 timer i gennemsnit).

gasturbine arbejdsprincip
gasturbine arbejdsprincip

En gasturbines effektivitet afhænger af det system, den bruges i. For eksempel enhederbrugt i elindustrien med en starttemperatur for gasser over 1300 grader Celsius, med et luftkompressionsforhold i kompressoren på ikke mere end 23 og ikke mindre end 17, har en koefficient på omkring 38,5% i autonome operationer. Sådanne møller er ikke særlig udbredte og bruges hovedsageligt til at dække belastningsspidser i elektriske systemer. I dag kører omkring 15 gasturbiner med en kapacitet på op til 30 MW på en række termiske kraftværker i Rusland. På flertrinsanlæg opnås en meget højere effektivitet (ca. 0,93) på grund af strukturelle elementers høje effektivitet.

Anbefalede: