ما هو التوربينات الغازية ذات الدورة المفتوحة وعملها

محرك احتراق داخلي مثل الغاز عنفة يعمل بالتناوب بدلاً من الاستجابة للحركة. يتضمن هذا النوع من التوربينات ثلاثة أساسية عناصر مثل الضاغط وتوربينات الطاقة والحارق. في المكون الأول ، يتم شغل الهواء وضغطه ثلاثين مرة من خلال الضغط المحيط والاتجاه إلى قسم الاحتراق حيث يتم استخدام الوقود عن طريق الاشتعال والحرق. يكون جهاز الاحتراق إما حلقيًا أو يمكن حلقيًا أو صومعة ، حيث يعمل هذان العاملان مع تكنولوجيا توربينات الطائرات لاستخدامها في التطبيقات الصغيرة. يشتمل جهاز الاحتراق من نوع الصومعة على غرف احتراق مفردة أو عدة غرف احتراق موضوعة خارج جسم التوربينات الغازية. عادةً ما تكون أجهزة الاحتراق هذه أكبر مقارنةً بالحلقي خلاف ذلك يمكن أن تكون حلقية ، لذلك فهي قابلة للتطبيق في عملية واسعة النطاق. تعمل التوربينات الغازية مع الغاز المستخدم لتدوير التوربينات. عادةً ما يستخدم هذا أيضًا لشرح محرك احتراق داخلي كامل يشتمل على ضاغط وغرفة احتراق وتوربين. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على ملف توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة .

ما هو التوربينات الغازية ذات الدورة المفتوحة؟

يمكن تعريف التوربينات الغازية ذات الدورة المفتوحة على أنها محطة توربينات احتراق يتم تشغيلها باستخدام الوقود السائل لتدوير مولد كهرباء بحيث يمكن إنتاج الكهرباء. يمكن التخلص من الحرارة المتبقية في البيئة عند درجة حرارة 550 درجة مئوية. يتم إحاطة المولدات والتوربينات لتقليل مستويات الضوضاء وتحتل مساحة تقريبية مثل 75 م × 25 م لكل وحدة. يمكن أن يصل ارتفاع كومة العادم إلى 30 مترًا تقريبًا من خلال ارتفاع هيكل السحب 20 مترًا.

التوربينات الغازية ذات الدورة المفتوحة

المكونات الرئيسية المستخدمة في توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة تشمل الضاغط وغرفة الاحتراق والتوربينات والتحكم وبدء التشغيل. يستخدم الضاغط الهواء من البيئة ويقلل من ذلك خلال عدة مراحل داخل الضاغط. يمكن تزويد الوقود السائل إلى غرفة الاحتراق حيث تحتوي الحجرة على هواء مضغوط. بعد ذلك ، يمكن إشعال خليط كل من الهواء والوقود لتكوين غاز بسرعة عالية.

يمكن تزويد هذا الغاز باستخدام شفرات ريش التوربينات لجعل العمود في وضع التشغيل المتصل بالدوار داخل المولد. يمكن أن يتم دوران الدوار في الداخل الجزء الثابت بحيث يمكن توليد الكهرباء. بعد ذلك ، هذا كهرباء يمكن توفيرها من خلال شبكة الجهد العالي حيثما تطلب الأمر

يمكن تصنيف التوربينات الغازية بناءً على ثلاثة أحداث رئيسية مثل عملية الاحتراق ، ومسار مادة العمل ، وعمل غازات الاحتراق داخل التوربين.

مبدأ عمل التوربينات الغازية ذات الدورة المفتوحة

يظهر الرسم البياني لتوربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة أدناه. مبدأ العمل في OCGT هو عندما يدخل الهواء النقي في درجة الحرارة المحيطة إلى الضاغط أينما كانت درجة الحرارة وكذلك درجة الحرارة يتم تضخيمه. يمكن دخول الهواء بقوة عالية إلى غرفة الاحتراق حيث يمكن للوقود السائل أن ينفجر بقوة ثابتة. يمكن للغاز ذي درجة الحرارة العالية أن يدخل التوربينات أينما تزداد إلى القوة المحيطة وتولد الكهرباء.

عمل التوربينات الغازية

تشمل الميزات الرئيسية لتوربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة ما يلي.

• إنه قابل للتطبيق على الدورات المركبة
• كفاءة توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة عالية الحرارة تصل إلى 44٪.
• العمر الطويل والموثوقية عالية
• يتم استخدامه لتوليد الطاقة الكهربائية وكذلك في دفع الطائرات
• وقت بدء تشغيل التوربين سريع مثل دقيقتين مقارنة بأنظمة الدفع البخاري لأنه يستغرق أربع ساعات.
• نسبة العمل الخلفي عالية تصل إلى 50٪ مقارنة بنسبة أقل في محطات الطاقة البخارية.

مزايا

ال مزايا توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة تشمل ما يلي.

• لا يعتمد عمل التوربينات الغازية على ضغط الغلاف الجوي ، لذلك يمكن استخدام أي نوع من القوة بحيث يمكن تحسين ناتج المحطة المحدد. بمجرد تطبيق الضغط على التوربين ، يمكن تقليل حجم المكونات المستخدمة في ذلك.
• يمكن أن يكون الغاز المستخدم في هذا التوربينات من أي نوع. على سبيل المثال ، يمكن أن يعطي الهيليوم ومزيج من الهيليوم وثاني أكسيد الكربون كفاءة عالية ، لذلك يتم استخدامه في المحطات النووية.
• البساطة وخفة الوزن والتكلفة
• لا تتلوث ريش التوربينات من خلال نواتج الاحتراق.
• تنظيم التوربينات بسيط للغاية
• يمكن أن توجد ضغوط حرارية منخفضة في أحمال مختلفة بسبب درجات الحرارة المستقرة

سلبيات

ال مساوئ توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة تشمل ما يلي.

• عندما يتم تطبيق قوى عالية على مدخلات الضاغط ، فإن المبادل ذو الحرارة القوية ضروري.
• ترجع نتائج سوء نقل الحرارة وكفاءة الاحتراق السيئ بشكل أساسي إلى المبادل الحراري القائم على النوع غير المباشر
• في هذا النوع من التوربينات ، تكون غرفة الاحتراق أكثر كفاءة وقابلة للتطبيق على كمية كبيرة من الهواء.
• هذه حساسة
• كفاءة التحميل الجزئي لهذا التوربين ضعيفة.

التطبيقات

ال تطبيقات توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة تشمل ما يلي.

• بشكل عام ، تُستخدم توربينات الغاز في الطيران لتوفير الطاقة المحركة ، خاصةً للدفع النفاث.
• جيل ال الطاقة الكهربائية
• عمليات صناعية معينة
• الصناعات
• الدفع البحري والسيارات والقاطرة
• تستخدم في تطبيق محرك ميكانيكي

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة مبدأ العمل والمزايا والعيوب والتطبيقات. هذا نوع من المحركات يستخدم لتدوير التوربين باستخدام الغاز كسائل عامل. عادةً ما يستخدم هذا أيضًا لشرح محرك احتراق داخلي كامل يشتمل على ثلاثة مكونات مثل الضاغط والتوربين وغرفة الاحتراق. إليك سؤال لك ، ما هي أنواع التوربينات الغازية المختلفة المتوفرة في السوق؟