Ako funguje plynová turbína?

Ako funguje plynová turbína?
Ako funguje plynová turbína?

Video: Ako funguje plynová turbína?

Video: Ako funguje plynová turbína?
Video: Russian TYPICAL Shopping Mall After 1 Year of Sanctions 2024, November
Anonim

Plynová turbína je motor, v ktorom v procese nepretržitej prevádzky hlavný orgán zariadenia (rotor) premieňa vnútornú energiu plynu (v iných prípadoch pary alebo vody) na mechanickú prácu. V tomto prípade prúd pracovnej látky pôsobí na lopatky upevnené po obvode rotora a uvádza ich do pohybu. V smere prúdenia plynu sa turbíny delia na axiálne (plyn sa pohybuje rovnobežne s osou turbíny) alebo radiálne (kolmý pohyb vzhľadom na rovnakú os). Existujú jednostupňové aj viacstupňové mechanizmy.

plynová turbína
plynová turbína

Plynová turbína môže pôsobiť na lopatky dvoma spôsobmi. Po prvé, ide o aktívny proces, kedy je plyn dodávaný do pracovnej oblasti vysokou rýchlosťou. V tomto prípade má prúd plynu tendenciu pohybovať sa v priamom smere a zakrivená časť čepele, ktorá mu stojí v ceste, ho vychyľuje a otáča sa. Po druhé, ide o proces reaktívneho typu, keď je rýchlosť dodávky plynu nízka, ale používajú sa vysoké tlaky. V čistej forme neexistujú takmer žiadne prúdové motory, pretože v ich turbínach pôsobí odstredivá sila, ktorá pôsobí na lopatky spolu s reakčnou silou.

efektívnosťplynová turbína
efektívnosťplynová turbína

Kde sa dnes používa plynová turbína? Princíp činnosti zariadenia umožňuje jeho použitie pre pohony generátorov elektrického prúdu, kompresorov a pod. Turbíny tohto typu sú široko používané v doprave (inštalácie lodných plynových turbín). V porovnaní s parnými analógmi majú relatívne malú hmotnosť a rozmery, nevyžadujú usporiadanie kotolne, kondenzačnej jednotky.

Plynová turbína je pripravená na prevádzku pomerne rýchlo po spustení, plný výkon vyvinie približne za 10 minút, je nenáročná na údržbu, vyžaduje málo vody na chladenie. Na rozdiel od spaľovacích motorov nemá zotrvačné účinky od kľukového mechanizmu. Elektráreň s plynovou turbínou je jeden a pol krát kratšia ako dieselové motory a viac ako dvakrát ľahšia. Zariadenia majú schopnosť pracovať na palive nízkej kvality. Vyššie uvedené vlastnosti umožňujú považovať motory tohto druhu za mimoriadne zaujímavé pre vznášadlá a krídlové lode.

Plynová turbína ako hlavný komponent motora má množstvo významných nevýhod. Medzi nimi je zaznamenaná vysoká hlučnosť, nižšia ako u dieselových motorov, účinnosť, krátka doba prevádzky pri vysokých teplotách (ak má použité plynové médium v priemere teplotu asi 1100 až 750 hodín).

princíp činnosti plynovej turbíny
princíp činnosti plynovej turbíny

Účinnosť plynovej turbíny závisí od systému, v ktorom sa používa. Napríklad zariadeniapoužívané v energetike s počiatočnou teplotou plynov nad 1300 stupňov Celzia, s pomerom kompresie vzduchu v kompresore maximálne 23 a nie menším ako 17, majú v autonómnych prevádzkach koeficient asi 38,5 %. Takéto turbíny nie sú veľmi rozšírené a používajú sa najmä na pokrytie špičiek zaťaženia v elektrických systémoch. V súčasnosti v mnohých tepelných elektrárňach v Rusku funguje asi 15 plynových turbín s výkonom do 30 MW. Na viacstupňových zariadeniach sa dosahuje oveľa vyššia účinnosť (asi 0,93) vďaka vysokej účinnosti konštrukčných prvkov.

Odporúča: