Mula sa Hangin hanggang Saklaw: Paggawa ng Kabalaghan sa Gas Turbine Engine

Pangunahing Prinsipyong Gamit ng Gas Turbine

Ang compressor, na kinakailanan ng turbine, ay patuloy na humuhukay ng hangin mula sa atmospera at kompyuter at pumapatakbo upang dagdagan ang presyon nito. Ang kompresor na hangin ay pumapasok sa combustion chamber, gumagawa ng pagkakaugnay sa inilagay na fuel at sumusunog. Pagkatapos magkaroon ng mataas na temperatura combustion gas, ito ay umuubos sa turbine upang magpandaan at gumawa ng trabaho. Pagkatapos ng trabaho, bumababa ang presyon ng combustion gas hanggang sa normal na presyon ng atmospera at ipinapalabas sa atmospera.

Kaya't ang tatlong pangunahing bahagi ng isang gas turbine ay ang compressor, combustion chamber at turbine.

Ang isang axial flow compressor ay may maraming bintana, na katulad sa anyo ng propeller blades, ngunit hinati sa 'moving blades' at 'stationary blades'. Ang mga moving blades ay tumuturn tulad ng isang propeller, sumusunod ang airflow patungo sa likod habang nagigira. Sa oras na ito, dumadagdag ang presyon ng airflow at umuusbong din ang temperatura.

Ang puwesto ng mga itinatayo na balde ay upang gabayin ang airflow na nirorotahin na nilikha ng aksyon ng mga nagmumugong balde pabalik sa direksyong axial at pumasok sa susunod na pangkat ng mga rotor sa tamang anggulo. Karaniwan, isang set ng mga nagmumugong balde at isang set ng mga itinatayo na balde ay nakakonfigura nang pagkakalitaw-litaw, at tinatawag ang isang set ng mga nagmumugong balde at isang set ng mga itinatayo na balde bilang isang antas.

Sa dagdag pa, mayroong isang radial compressor. Ginagamit nito ang sentripetal na lakas na nililikha mula sa pag-ikot ng impelyer upang itulak ang airflow pababâ, kung saan ito nagpapakita ng epekto ng pagdudampi. Maaaring magkaroon ng isang single-stage radial compressor ng ratio ng pagdampi ng ilang antas ng mga axial compressors, na isang mabuting pagpipilian para sa mas maliit na gas turbines.

Ang kambera ng pagsisilaw ay nagbabago ng kimikal na enerhiya ng fuel sa termao enerhiya, nagwewarm sa mataas na presyon ng hangin na tinutulak ng compressor hanggang sa mataas na temperatura upang maaaring mailab sa turbine upang gumawa ng trabaho. Ang fuel ay maaaring likido na fuel (tulad ng gasolina) o gaseosa na fuel (tulad ng natural gas).

Sa harap ng kasing ng kambera ng pagsisilaw ay may pasukan ng hangin patungong compressor, at sa likod ay may labas ng mainit na gas patungong turbine.

Ang puwesto ng turbine ay bumabago ang enerhiya sa mataas na temperatura at mataas na presyon ng pagkakasunod-sunod na gas sa mekanikal na enerhiya.

Sa kasalukuyan, pinagana ang karamihan ng axial flow turbines na ginagamit, na kilala sa mataas na kapangyarihan, malaking pamumuhunan at mataas na efisiensiya. Ang centrifugal turbine ay isang radial flow turbine, na pangunahing ginagamit sa ilang maliit na kapangyarihang gas turbines.

Ang gas turbine ay isang panloob na pagsisiklab na makina na gumagamit ng tuloy-tuloy na umuubos na gas bilang trabaho na likido upang ipilit ang impelyer na maging malayong pag-ikot, na pumapalit ng enerhiya ng fuel sa gamit na gawa. Ito ay isang sikat na init na makina na may ikot na impelyer.

Sa pangunahing proseso ng hangin at gas sa isang gas turbine, mayroon lamang gas turbine cycle na binubuo ng tatlong pangunahing komponente: isang compressor, isang combustion chamber, at isang gas turbine, na karaniwang tinatawag na simple cycle. Karamihan sa mga gas turbine ay gumagamit ng simpleng siklo na plano.

Ang compressor ay inihahalo ang hangin mula sa panlabas na kapaligiran at kinokompres ito bahagi-bahagi sa pamamagitan ng axial flow compressor upang taasain ang presyon, at ang temperatura ng hangin ay taas din nang katumbas; ang kinokompres na hangin ay ipinupusok sa kamara ng pagsisiyasat at pinaghalong-halo sa ipinaputok na fuel upang siyasatin at makabuo ng mataas na temperatura at mataas na presyong gas; pagkatapos ay pumapasok ito sa turbine upang magpandaig at gumawa ng trabaho, sumisikat sa turbine na sumisikat sa compressor at sa panlabas na load rotor na lumilihis ng mabilis, realizasyon ng bahagi ng pag-convert ng kimikal na enerhiya ng gas o likido fuel sa mekanikal na trabaho, at naglalabas ng elektriko na trabaho. Ang exaust na gas na ipinapalabas mula sa turbine ay ipinapalabas sa atmospera upang natural na magbigay ng init. Sa ganitong paraan, ang gas turbine ay nagkukonbersyon ng kimikal na enerhiya ng fuel sa termal na enerhiya, at pagkatapos ay nagkukonbersyon ng bahagi ng termal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya. Karaniwan sa isang gas turbine, ang compressor ay kinakasangkot ng ekspansiyon ng trabaho ng gas turbine, na ang karga ng turbine. Sa isang simpleng siklo, halos 1/2 hanggang 2/3 ng mekanikal na trabaho na nilikha ng turbine ay ginagamit upang sundin ang compressor, at ang natitirang 1/3 ng mekanikal na trabaho ay ginagamit upang sundin ang generator. Kapag ang gas turbine ay sinisimulan, kinakailangan muna ang panlabas na kapangyarihan. Pangkalahatan, ang starter ang sundin ang compressor hanggang sa mekanikal na trabaho na nilikha ng gas turbine ay mas malaki kaysa sa mekanikal na trabaho na kinikonsome ng compressor. Ang panlabas na starter ay trip at ang gas turbine ay maaaring magtrabaho nang independiyente.