Lüüast võimsuseeni: kaasaturbiini mootori mõistmine

Gasturbiini tööpõhimõte

Kompresor, mida turbiin tahab, võtab pidevalt õhut atmosfäärist ja suurendab selle survet. Suurendatud õhu läheb kandeplokki, kus see seguneb injekteeritud kütusega ja põleb. Pärast selle muutumist kõrgtemperatuurseteks põletuskütmeks, voolab see turbiini, et laienduda ja teha tööd. Töö tegemise pärast langeb põletuskütmega surve atmosfääri surveks ja see heitatakse atmosfääri tagasi.

Seega on gaasiturbiini kolm peamist osa: kompresor, kandeplokk ja turbiin.

Aksiaalse liikumisega kompresoril on palju terge, mis on kuju poolest sarnased veeretiste tergega, kuid need jagunevad "liikumistege" ja "stabiilsete tege". Liikumised tered pöörlevad veeretiste nagu, tõmbades õhuvoogu pöörlemise ajal tagant. Selle ajal suureneneb õhuvoogu surve ning temperatuur tõuseb ka.

Liikumata jäänud tervega laste funktsioon on juhtida liikumise tegevuse tõttu tekkinud pöörlevat õhuvoo tagasi aksiaalse suunas ja edastada see järgmise rotorite rühma õiges nurgas. Tavaliselt on liikumata jäänud ja liikuvad tervega vastastikku vahelduvalt konfigureeritud, kusjuures üks liikuvate tervega ja üks liikumatute tervega rühm nimetatakse faasisseks.

Lisaks on olemas ka radiaalkompressor. See kasutab impelleri pöörlemise tõttu tekkinud sentrifuugaalset jõudu, et suruda õhuvoog välja, mis toob kaasa paindavuse efekti. Ühefaasiseline radiaalkompressor võib omada mitmeid aksiaalkompressoreid koosneva faaside hulka võrreldavat kokkupresimisproportsiooni, mis on väiksemate gaasiturbiinide jaoks hea valik.

Põlevkivikamra teisendab kütuse keemilist energiat teravermaks, üles kütevate kompressoriga tuleb suurepärast õhk suurhommikku, et see võiks töötada turbiinis laiendudes. Kütus võib olla vedel kütus (nt benzin) või gaasikütus (nt loodusgaas).

Põlevkivikamra kaubikus ees on õhu sissetulek, mis viib kompressorini, ja taga on soomegaaside väljund, mis viib turbiinini.

Turbiini funktsioon on teisendada suurpärast ja suurhommikust põlevkivigaasi energiat mehaaniliseks energiaks.

Praegu kasutatakse enamasti akssiaalseturbiine, mille omadused on suur jõud, suur voog ja kõrge efektiivsus. Sentrifugaalturbiin on radiaalse voogu turbiin, mis kasutatakse peamiselt mõnes väikeses jõudluses gaasiturbiinis.

Gaasiturbijn on sisepõlevemootor, mis kasutab pidevalt voolavat gaasi tööainedena, et ajendada impelloori kiiret pöörlemist ning teisendada kütuse energiat kasulikku tööks. See on pöörlev impelloori lämmastikmootor.

Peamises protsessis, mis hõlmab õhkset ja gaasi gaasiturbiinis, koosneb gaasiturbiinitsükkel kolmest peamisest komponendist: kokkumajast, põletusruumist ja gaasiturbiinist, mida nimetatakse tavaliselt lihtsükliseks. Enamus gaasiturbiine kasutab lihtsüklise raamistikku.

Lüüklahutusseadme ülesanne on õhut äärmisest atmosfäärilisest keskkonnast sisse hingata ja selle bitsete läbipõranda lüüklahutusega ajendada, et suurendada vajutust, samuti ka õhu temperatuuri. Lüütud õhk surub põleviku peale ja seguneb seal põletatava kütusega, mis põletab endas ja tekitab kõrgtemperatuurilise ja -vajutusega gaasi. Seejärel laieneb see gaas turbiinis töötamaks, mida kasutatakse turbiini ja välise koorma rotorite kiirpöörlemiseks, et osaliselt teisendada keemilist energiat gaasi või vedelikku mehaaniliseks tööks ning välja andeks elektritööd. Turbiinist välja heidetud ahelahele saadetakse see atmosfääri tagasi, et looma naturaalselt külmumine. Nii teisendab gaasiturbiin kütuse keemilise energiakomponendi esmalt lämmastikuenergiaks ja seejärel osa sellest lämmastikuenergiast mehaaniliseks tööks. Tavaliselt gaasiturbiinis juhib lüüklahutusseade turbiini laienemist, mis on turbiini koormus. Lihtsüklijuhul kasutatakse umbes poolt kuni kahe kolmandiku turbiini toodetud mehaanilisest tööst lüüklahutuse seadme juhtimiseks ja jäänud kolmandik mehaanilisest tööst genneraatori juhtimiseks. Gaasiturbiini käivitamisel on vaja alguses välise võimsuse kasutada. Üldiselt käivitab käivitusseade lüüklahutuse seadme, kuni turbiini toodetav mehaaniline töö ületab lüüklahutuse seadme tarbitavat mehaanilist tööd. Kui see on saavutatud, triib välise käivitusseadme ja gaasiturbiin saab iseenda töötada.