Турбогазодувка конструкцияси ишлаш принципи афзаллик ва камчиликлари

Турбогазодувка конструкцияси ишлаш принципи афзаллик ва камчиликлари.
Режа:

1. 
   Турбогазодувка конструкцияси ишлаш принципи.
   
2. 
   Афзаллик ва камчиликлари.
   

3. 
   Фойдаланилган адабиётлар.
   

Газ турбинаси қурилмаси ва унинг хусусиятлари Газ турбинаси - бу ички ёниш двигатели ва буг ътурбинасининг дизайн хусусиятларини бирлаштирган двигател. Турбинада иссиқлик энергияси тўғридан-тўғри механик энергияга ўтади. Бу вазн нисбати энг яхши бўлган иқтисодий двигател, шунинг учун у кўпинча кемаларда ва саноатда ишлатилади. Қурилманинг маълумотларига кўра, газ турбиналари очиқ ва ёпиқ иш тсикллари бўлган қурилмаларга бўлинади.

Биринчи ҳолда, газ ёниш маҳсулотлари ишлатилади, иккинчисида - газ ёки ҳавонинг ўзи. Энг содда дизайни бўлган турбин қуйидагилардан иборат: ҳавода тортадиган компрессор; ҳаво канали, у орқали ҳаво ёниш камерасига ёъналтирилади; ёнилғи таъминоти учун нозуллар; ёнилғи ва ҳаво бир-бири билан аралашиб ёниб кетадиган ёниш камералари; ёнувчан маҳсулотлар кирадиган ва улар кенгаядиган ҳаракатсиз пичоқлар; ишлайдиган пичоқлар, бу эрда ёниш маҳсулотлари юқори тезликда кириб боради ва шу билан милни ҳаракатга келтиради; чиқинди газлар чиқадиган қувур; перванени ҳаракатга келтирадиган витес қутиси. Бундан ташқари, бошланғич двигател ишлатилади. Компрессорни ва турбинани ўзи ишга тушириш учун керак.

Кейинчалик, компрессор ҳавога сўрила бошлайди, у ёниш камерасига киради, у эрда газ бир вақтнинг ўзида киради. Газ ва ҳаво ишчи аралашмани ҳосил қилади, ёнади, кейин ёниш маҳсулотлари статсионар пичоқларда совийди ва кенгаяди, у эрдан ишлайдиган пичоқларга ўтиб, компрессорнинг ўзи ва ишлайдиган воситани (масалан, перванел) ишлайдиган милни ишга туширади. Бу очиқ тсиклли газ турбинасининг қурилмаси бўлиб, унда турбинага газ ва ҳаво доимий равишда этказиб берилади, чиқинди газлар атмосферага чиқарилади. Ёпиқ турдаги қурилмалар ёқилғининг ёнишини англатмайди.
Очиқ турдаги газ турбинасининг самарадорлигини ошириш учун бир нечта ёниш камералари, шунингдек, регенератив ҳавони иситиш. Ҳавони сиқиш ва совутиш учун кўпинча қўшимча компрессорлар ишлатилган.
Электр энергиясини ишлаб чиқариш учун саноат газ турбиналари
Шунингдек қаранг: Газ турбинали электр стантсияси, буғ-газ қурилмаси ва газ турбинали иссиқлик электр стантсияси

Ҳ серияли ГЕ газ турбинали двигатели (480 мегаватт турбинаси асосида қурилган буғ-газ қурилмасининг иссиқлик самарадорлиги 60% ни ташкил қилади).

Саноат газ турбиналари ва авиатсия турбиналаридан фарқи шундаки, уларнинг массаси ва ўлчамлари анча юқори, улар рамка, подшипниклар ва янада массив тузилишга эга пичоқ тизимига эга. Саноат турбиналари ҳажми бўйича юк автомобилларига ўрнатилган мобил блоклардан тортиб улкан интеграциялашган тизимларгача ўзгаради. Кўпинча электр стантсияларидаги газ турбиналари буғ ва газ айланишида ишлатилади, бу эса чиқинди газларнинг қолдиқ исиши билан буг ъҳосил бўлишини ва қўшимча электр энергиясини ишлаб чиқариш учун буғ турбинасига буг ъетказиб беришни ўз ичига олади. Бундай ўсимликлар юқори самарадорликка эга бўлиши мумкин - 60% гача. Бундан ташқари, газ турбинаси когенерация конфигурацияларида ишлаши мумкин: эгзоз иситиш тизимларининг сувини уйдаги иссиқ сув ва иситиш эҳтиёжлари учун иситиш учун, шунингдек, совуқ сув таъминоти тизимлари учун ассимилятсия совутиш машиналаридан фойдаланишда ишлатилади. Иссиқлик ва совуқни ҳосил қилиш учун эгзоздан бир вақтнинг ўзида фойдаланиш триггерация режими деб аталади. Бундай заводларнинг самарадорлиги - газ турбинали иссиқлик электр стантсиялари жуда юқори ва 90% гача бўлиши мумкин, аммо улардан фойдаланиш самарадорлиги тўғридан-тўғри иссиқлик энергиясига бўлган эҳтиёжга боғлиқ, бу бутун йил давомида беқарор ва об-ҳаво шароитларига боғлиқ.
Оддий тсиклли газ турбиналари ҳам катта, ҳам кам қувват учун ишлаб чиқарилиши мумкин. Уларнинг афзалликларидан бири бу иш режимига бир неча дақиқа ичида кириш қобилиятидир, бу эса чўққиларга тушганда уларни қувват сифатида ишлатишга имкон беради. Улар бирлашган тсиклли электр стантсияларига қараганда камроқ самаралироқ бўлганлиги сабабли улар одатда энг юқори даражадаги электр стантсиялари сифатида ишлатилади ва электр энергиясига бўлган эҳтиёж ва ишлаб чиқариш қувватига қараб кунига бир неча соатдан бир неча ўн соатгача ишлайди. База кам бўлган жойларда ва юкга қараб электр энергияси берилган электр стантсияларида кун давомида газ турбинаси доимий равишда ишлаши мумкин.

Газ турбиналарининг дизайни Газ-турбинали қурилмалар (ГТУ) саноат, транспорт соҳасида талабга эга ва энергетикада кенг қўлланилади. Ушбу ускуна дизайн жиҳатидан жуда мураккаб эмас, у юқори самарадорликка эга ва улардан фойдаланиш иқтисодий. Газ турбиналари кўп жиҳатдан дизел ёки бензинда ишлайдиган двигателларга ўхшайди: ИCЕларда бўлгани каби, ёқилғининг ёниши натижасида ҳосил бўладиган иссиқлик энергияси механик энергияга ўтади. Шу билан бирга, очиқ турдаги ўсимликларда ёниш маҳсулотлари, ёпиқ тизимларда - газ ёки оддий ҳаво ишлатилади. Иккаласи ҳам бир хил даражада талаб қилинади. Очиқ ва ёпиқ турларга қўшимча равишда турбокомпрессорли турбиналар ва эркин пистонли газ генераторлари бўлган қурилмалар ажралиб туради. Энг осон ёъли - доимий босим остида ишлайдиган турбокомпрессор туридаги қурилмада газ турбинасининг дизайни ва ишлашини кўриб чиқиш.

Газ турбинасининг қурилиши Газ турбинаси компрессор, ҳаво канали, ёниш камераси, кўкрак, оқим қисми, собит ва ишлайдиган пичоқлар, эгзоз трубкаси, витес қутиси, перванел ва ишга тушириш двигателидан иборат. Бошловчи двигател турбинани ишга тушириш учун жавобгардир. У керакли тезликка айланадиган компрессорни бошқаради. Кейин: компрессор атмосферадан ҳавони ушлаб, уни сиқиб чиқаради; ҳаво ҳаво канали орқали ёниш камерасига юборилади; кўкрак орқали ёқилғи бир хил камерага киради; газ ва ҳаво аралашади ва доимий босим остида ёнади, натижада ёниш маҳсулотлари ҳосил бўлади; ёниш маҳсулотлари ҳаво билан совутилади, шундан сўнг улар оқим қисмига киради; ҳаракатсиз пичоқларда газ аралашмаси кенгаяди ва тезлашади, кейин ишлайдиган пичоқларга ўтади ва уларни ҳаракатга келтиради; сарфланган аралаш турбинани кўкрак орқали қолдиради; Турбин кинетик энергияни узатиш қутиси орқали компрессор ва перванелга узатади.

Шундай қилиб, ҳаво билан аралаштирилган газ, ёниб, пичоқларни кенгайтиради, тезлаштиради ва очади ва уларнинг орқасида - перванел ишлайди. Кейинчалик кинетик энергия электр энергиясига айланади ёки денгиз кемасини ҳаракатлантириш учун ишлатилади. Иссиқликни тиклаш принтсипи ёрдамида ёқилғига тежашингиз мумкин. Бундай ҳолда, турбинага кирадиган ҳаво чиқинди газлар билан иситилади. Натижада, ўрнатиш камроқ ёқилғи сарфлайди ва кўпроқ кинетик энергия пайдо бўлади. Ҳаво қиздирилган регенератор бир вақтнинг ўзида чиқинди газларни совутиш учун хизмат қилади. Ёпиқ турдаги газ турбиналарининг хусусиятлари Очиқ турдаги газ турбинаси атмосферадан ҳавони олади ва чиқинди газни ташқарига чиқаради. Агар ўрнатиш одамлар ишлайдиган жойда ёпиқ ўрнатилган бўлса, бу жуда самарали ва хавфли эмас. Бундай ҳолда, ёпиқ турдаги газ турбиналари ишлатилади. Бундай турбиналар сарфланган ишчи суюқликни атмосферага чиқармайди, балки уни компрессорга ёъналтиради. Ёнувчан маҳсулотлар билан аралашмайди. Натижада, турбинада айланиб юрадиган ишчи муҳит тоза бўлиб қолади, бу эса ўрнатиш муддатини оширади ва бузилишлар сонини камайтиради. Бироқ, ёпиқ турбиналар жуда катта. Чиқиб кетмайдиган газлар этарли даражада самарали совутилиши керак. Бу фақат катта иссиқлик алмаштиргичларда мумкин. Шунинг учун, ўрнатиш этарли жой мавжуд бўлган катта кемаларда қўлланилади. Ёпиқ газ турбиналарида ядро реактори ҳам бўлиши мумкин. Уларда карбонат ангидрид, гелий ёки азот иссиқлик ташувчиси сифатида ишлатилади. Газ реакторда иситилади ва турбинага юборилади.

ГТУ ва уларнинг буг ътурбиналари ва ички ёниш двигателларидан фарқлари Газ турбиналари ички дизайндаги ёниш двигателларидан содда дизайни ва таъмирлаш қулайлиги билан фарқ қилади. Шунингдек, улар ИCЕ ни ноқулай ва оғир қиладиган механизмни бермасликлари муҳимдир. Турбин тахминан ярим баравар кучга эга двигателга қараганда энгилроқ ва кичикроқдир. Бундан ташқари, у паст навли ёқилғида ишлаши мумкин. Газ турбиналари буғлардан кичик ўлчамларда ва оддий ишга туширишда фарқ қилади. Буг ъмосламаларига қараганда уларни сақлаш осонроқ. Уларнинг турбиналари ва камчиликлари бор: улар ички ёниш двигателига қараганда унчалик тежамкор эмаслар, улар кўпроқ шовқин чиқарадилар ва тезроқ яроқсиз ҳолга келадилар. Бироқ, бу газ турбиналарини транспорт, саноат ва ҳатто кундалик ҳаётда ишлатишга тўсқинлик қилмайди. Турбиналар денгиз ва дарё кемаларига ўрнатилади, улар электр стантсияларида, насос ускуналарида ва бошқа кўплаб соҳаларда қўлланилади. Улар қулай ва мобил, шунинг учун улар тез-тез ишлатилади.

Фойдали томони
Пистонли двигателга нисбатан жуда юқори қувват.
Иш пайтида кўпроқ буг ъолиш имконияти (пистон двигателидан фарқли ўлароқ)
Буг ъқозон ва буғ турбинаси билан биргаликда - пистонли двигателга нисбатан юқори самарадорлик. Демак - уларнинг электр стантсияларида ишлатилиши.
Пистонли двигателдан фарқли ўлароқ, тебраниши камроқ бўлган битта ёъналишда ҳаракатланинг.
Пистонли двигателга қараганда камроқ ҳаракатланувчи қисмлар.
Пистонли двигателларга қараганда зарарли чиқиндилар сезиларли даражада кам
Ёг ъмойининг арзонлиги ва сарфланиши.
Ёқилғи сифатига паст талаблар. ГТЕ пуркаш мумкин бўлган ҳар қандай ёқилғини истеъмол қилади: газ, нефт маҳсулотлари, органик моддалар ва чанг кўмир.
Юқори маневрлик ва тартибга солиш оралиғи.
Камчиликлари
Харажат шунга ўхшаш ўлчамдаги пистонли двигателларга қараганда анча юқори, чунки турбинада ишлатиладиган материаллар юқори иссиқлик қаршилиги ва юқори қаршиликка эга бўлиши керак. Ишлаб чиқариш ва қисмларни ишлаб чиқариш янада мураккаброқ;
Ҳар қандай иш режимида улар пистонли двигателларга қараганда паст самарага эга (номинал юкланишдаги самарадорлик 39% гача, пистон двигателлари бўйича расмий маълумотлар эса 41-42% ни ташкил қилади). Самарадорликни ошириш учун улар қўшимча буг ътурбинасини талаб қилади.
Кам механик ва электр самарадорлиги (пистонли двигателга нисбатан газ истеъмоли 1 кВт соат учун 1,5 баравар кўп)
Кам юкларда самарадорликнинг кескин пасайиши (пистонли двигателдан фарқли ўлароқ)
Юқори босимли газдан фойдаланиш зарурати, бу қўшимча энергия сарфи ва тизимнинг умумий самарадорлигини пасайиши билан мустаҳкамловчи компрессорлардан фойдаланишни талаб қилади.
Юқори оператсион юклар, бунинг натижасида қиммат иссиқликка бардошли қотишмалар қўлланилади.
Пистон ички ёниш двигателларига қараганда секинроқ ишга тушириш.
Ресурсга старт-упларнинг сезиларли таъсири.
Ушбу камчиликлар нима учун танклар, вертолётлар ва катта қайиқларга қараганда кичикроқ, арзонроқ ва камроқ парваришлашни талаб қиладиган ёъл транспорт воситалари, шубҳасиз, афзалликларига қарамай, газ турбинали двигателлардан фойдаланмайдилар.