Guruh talabasi Alijonov Xasanboyning,,Issiqlik yuritgichlari

3. Ochiq tsikl va yopiq tsiklli gaz turbinalari: Ochiq va yopiq tsiklli gaz turbinalari oʻrtasidagi farqlar.

Gaz turbinasi davrlari - bu mexanik quvvat ishlab chiqarish uchun gaz turbinasida yoqilg'ining yonishini o'z ichiga olgan termodinamik davrlar. Gaz turbinasi davrlarining asosiy tamoyillari atmosfera havosini olish, bu havoni siqish, siqilgan havoni isitish uchun yoqilg'ining yonishini va keyin quvvat ishlab chiqarish uchun isitiladigan havoni kengaytirishni o'z ichiga oladi. Gaz turbinasi davrlarining har xil turlari mavjud, ular orasida oddiy sikl, ochiq tsikl va estrodiol sikl mavjud. Ushbu tsikllar energiya ishlab chiqarish, aviatsiya va sanoat jarayonlarida keng qo'llaniladi

Gaz turbinasi sikllarining bir nechta turlari mavjud, ammo uchta keng tarqalgani:
1. Oddiy tsiklli gaz turbinasi: Bu sikl faqat gaz turbinasidan iborat bo‘lib, havo kirish orqali chiqariladi, siqiladi, yoqilg‘i yonishi orqali isitiladi va keyin quvvat ishlab chiqarish uchun turbinada kengaytiriladi.
2. Ochiq tsiklli gaz turbinasi: Bu tsiklda havo kompressorga kiradi, yonish orqali o'tadi va keyin atmosferaga chiqariladi. Tsikl chiqindi gazlarning hech birini qayta ishlatmaydi.
3. Birlashtirilgan tsiklli gaz turbinasi: Bu tsikl yuqori umumiy issiqlik samaradorligiga erishish uchun gaz turbinasi aylanishini bug 'turbinasi aylanishi bilan birlashtiradi. Gaz turbinasidan chiqadigan issiqlik bug 'turbinasi aylanishi uchun bug' hosil qilish uchun ishlatiladi, bu esa qo'shimcha quvvat ishlab chiqaradi.
Bu gaz turbinasi sikllarining keng tarqalgan turlari boʻlib, ularning har biri qoʻllanilishiga qarab oʻzining afzalliklari va kamchiliklariga ega.
Ochiq tsiklli gaz turbinasi qurilmasi, shuningdek, Brayton tsikli sifatida ham tanilgan, ishchi suyuqlik sifatida havodan foydalanadigan gaz turbinasi turidir. Havo kompressorga tortiladi, u erda siqiladi va keyin yonish kamerasiga beriladi, u erda yoqilg'i bilan aralashtiriladi va yondiriladi. Keyin hosil bo'lgan issiq gazlar turbinadan o'tib, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun generatorni boshqaradi. Keyin chiqindi gazlar atmosferaga chiqariladi. Ochiq tsiklli gaz turbinalari yoqilg'i tanlashda yuqori samaradorligi va moslashuvchanligi tufayli yirik elektr stantsiyalarida keng qo'llaniladi. Ular, shuningdek, odatda neft va gaz sanoatida dengiz platformalari va quruqlikdagi qayta ishlash korxonalari uchun ishlatiladi.
Ochiq tsiklli gaz turbinalari, shuningdek, Brayton tsikli turbinalari deb ham ataladi, turbinani harakatga keltiradigan yuqori tezlikli gaz oqimini hosil qilish uchun havoni yuqori haroratga siqib, isitish orqali ishlaydi. Bu yerda batafsilroq qadamlar:
1. Havo kompressorga tortiladi va yuqori bosimga siqiladi.
2. Keyin siqilgan havo yonish kamerasiga yoʻnaltiriladi, u yerda u yoqilgʻi bilan aralashadi va alangalanadi, bu esa haroratning tez oshishiga olib keladi.
3. Olingan issiq gazlar generatorga ulangan turbina orqali o'tkaziladi.
4. Gazlar turbinaning qanotlari ustidan oʻtganda, ular energiyani yoʻqotib, turbinani aylantirib, elektr energiyasi ishlab chiqaradi.
5. Chiqarilgan gazlar turbinani tark etadi va atmosferaga chiqariladi.
Kompressorga havo va yonish kamerasiga yoqilg'ini doimiy ravishda etkazib berish orqali gaz turbinalari doimiy elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin, bu esa ularni keng ko'lamli energiya ishlab chiqarish uchun ideal qiladi. Ochiq tsiklli gaz turbinalari ishchi suyuqlik sifatida havodan foydalanganligi sababli ular turli xil yoqilg‘i turlari, jumladan, tabiiy gaz, dizel va benzinda ishlash imkoniyatiga ega.
Yopiq tsiklli gaz turbinali qurilmalari, shuningdek, yopiq Brayton tsikli turbinalari sifatida ham tanilgan, turbinani boshqarish uchun yopiq gaz tizimidan foydalanadigan gaz turbinasi turidir. Bu yerda batafsilroq qadamlar:
1. Gaz, odatda geliy kompressorga kiritiladi va yuqori bosimga siqiladi.
2. Keyin siqilgan gaz yuqori haroratli gaz hosil qilish uchun ko'pincha yadro yoki quyosh manbasi tomonidan isitiladigan yonish kamerasiga yo'naltiriladi.
3. Keyin issiq gaz turbina orqali oʻtadi va u erda generatorni elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun harakatga keltiradi.
4. Chiqarilgan gaz sovutiladi va tsiklni qayta boshlash uchun kompressorga qaytariladi.
Yopiq tsiklli gaz turbinalarida birlamchi suyuqlik tizim ichida muhrlanadi, ya'ni ular radioaktiv moddalar yoki boshqa xavfli materiallar qayta ishlanadigan yoki o'rganilayotgan tizimlarda ishlatilishi mumkin. Ular, shuningdek, past og'irligi va yuqori samaradorligi tufayli kosmik harakatda keng qo'llaniladi.
Yopiq tsiklli gaz turbinalari yuqori bosimli bug' hosil qilish uchun yoqilg'ining yonishi bilan isitiladigan geliy yoki karbonat angidrid kabi ishlaydigan suyuqlik yordamida ishlaydi. Bu bug 'turbinani haydash uchun ishlatiladi, bu esa o'z navbatida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun generatorni boshqaradi. Keyin ishchi suyuqlik sovutiladi va dastlabki holatiga siqiladi va tsikl yana boshlanadi. Ishchi suyuqlik har doim qayta ishlanganligi va an'anaviy elektr stansiyalari kabi atmosferaga chiqarilmasligi sababli, yopiq tsiklli gaz turbinalari ekologik jihatdan qulayroqdir.
Ochiq va yopiq tsiklli gaz turbinalari o'rtasidagi asosiy farq ularning ishchi suyuqlik bilan ishlash usulidadir.
Ochiq tsiklli gaz turbinali qurilmada atmosfera havosi so'riladi va siqiladi, so'ngra yoqilg'i bilan aralashtiriladi va yuqori bosimli, yuqori tezlikda gaz hosil qilish uchun yoqiladi. Keyin gaz kengayadi va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun generatorni boshqaradigan turbinadan o'tadi. Hali ham yuqori harorat va tezlikda bo'lgan chiqindi gaz atmosferaga chiqariladi.
Bundan farqli o'laroq, yopiq tsiklli gaz turbinasi yoqilg'ining yonishi bilan isitiladigan geliy yoki karbonat angidrid kabi ishlaydigan suyuqlikdan foydalanadi. Bu yuqori bosimli suyuqlik turbinani haydash uchun ishlatiladi, keyin sovutiladi va yopiq tsiklda yana siqiladi. Ishchi suyuqlik doimiy ravishda qayta ishlanganligi sababli atmosferaga chiqindi chiqindisi yo'q. Bu yopiq tsiklli gaz turbinali qurilmalarini ekologik jihatdan qulayroq qiladi.
Yana bir farq shundaki, ochiq tsiklli gaz turbinalari odatda energiya ishlab chiqarishda ishlatiladi, yopiq tsiklli gaz turbinalari esa yuqori samaradorlik va kichikroq atrof-muhit izi talab qilinadigan sanoat va aerokosmik ilovalarda qo'llaniladi.
4. Bosim o ‘zgarmas bo‘lganda issiqlik keltiruvchi GTQning sikli
P=const boMganda yoqilgMni yonishiga ega boMgan siklning chizma tasviri 37-rasmda ko‘rsatilgan. Kompressor (4) da siqilgan havo forsunka (7) orqali va yoqilg'i nasos (5) dan forsunka (6) orqali yonish kamerasi (1) ga kelib tushadi. Bu yerda yonish jarayoni amalga oshadi va yonish mahsulotlari soploga tushib, bu yerda ishchi jism atmosfera bosimiga yaqin boMgan bosimgacha kengayadi. So‘ngra soplodan gaz turbinasi (3)ning ishchi parraklariga kelib urilib, atmosferaga chiqarib ketadi. Shunday siklning P-V, T-S diagrammasi 38- va 39-rasmlarda ko‘rsatilgan. Ishchi jism P p V,, T, parametrlar bilan adiabatik ravishda 1-2 ga olib chiqildi. So'ngra ishchi jismga issiqlik keltirildi, bu izobara chizig‘i 2-3 orqali amalga oshirildi. So‘ngra ishchi jism turbinada adiabatik kengayadi (3-4 chizigM), keyin ishchi jism awalgi boshlangMch holatiga qaytadi (4-1 chizigM). Bu siklning h , xarakteristikasi bo‘lib, bosimni oshirish darajasi ß= va izobarik va kengayish darajasi = hisoblanadi.

Rasmda P =const bo ‘Igandagi issiqlik keltim vchi G TQ sikli 1-yonish kamerasi; 2-soplo; 3-gaz turbinasi; 4-turbokompressor; 5-yoqilg‘i; 6-forsunka; 7-forsunka.

P=const GTQ P -V P —const GTQ T-S diagrammasi diagrammasi

Keltirilgan issiqlik miqdori

Olib ketilgan issiqlik miqdori

T2, T3, T4, haroratlarni T1 orqali ifodalaymiz. 1-2 adiabata orqali:


Shu qiymatlarni FIК ifodasiga qo'yish bilan quyidagini hosil qilamiz.

Bu ifodadan ko‘rinib turibdiki, FIK. bosimni oshirish darajasiga va adiabata ko‘rsatkichiga bog’liq ekan.