폐쇄 사이클 가스 터빈 방식을 채택하여 개방형 사이클 가스 터빈 방법. 터빈 블레이드의 부식 및 침식은 개방 사이클의 주요 단점입니다. 이러한 단점은 연소실에서 연료와 혼합되지 않는 우수한 품질의 작동 매체 (공기 또는 헬륨, 아르곤, 수소 또는 네온)를 사용하여 극복 할 수 있습니다. 폐쇄 사이클 방법을 사용하는 다른 장점은 배기 가스의 열이 재 냉각기 또는 재가 열기 또는 열교환 기에서 발생한다는 것입니다. 이 기사에서는이 터빈의 개요, 작동, 장점 및 단점에 대해 설명합니다.

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폐쇄 사이클 가스 터빈이란?

폐쇄 사이클 가스 터빈은 가스로 정의 할 수 있습니다. 터빈 , 개방형 사이클 가스 터빈의 단점을 극복합니다. 이러한 유형의 터빈에서 공기는 압축기, 열 챔버, 가스 터빈 및 냉각 챔버의 도움으로 가스 터빈 내에서 지속적으로 순환됩니다. 비율 압력 , 온도 및 공기 속도는이 유형에서 일정합니다. 열역학적 사이클을 수행합니다. 즉, 작동 유체가 시스템을 떠나지 않고 계속 순환되고 계속 사용됩니다.

폐쇄 사이클 가스 터빈

에 폐쇄 사이클 가스 터빈 다이어그램 매우 간단하고 구성 요소 압축기, 열 챔버 및 가스 터빈과 같습니다. 발전기, 압축기 및 냉각 실은 가스 터빈에 의해 구동됩니다. 이에 대한 다이어그램은 아래와 같습니다.

가스는 압축기에서 압축됩니다.
압축 된 가스는 가열 챔버에서 가열됩니다.
가스 터빈은 전기를 생성하는 데 도움이됩니다.
전기는 발전기 가스 터빈을 사용하여
터빈에서 전달 된 가스의 냉각은 냉각 실에서 냉각됩니다.

능률

그만큼 폐쇄 사이클 가스 터빈의 효율성 아래 그림과 같이 T-S 다이어그램을 통해 설명 할 수 있습니다.

T-S 다이어그램

이것의 효율성은 다음과 같이 주어질 수 있습니다.

n = (사용 가능한 네트워크) / 입력 열

n = Cp (Wt – Wc) / 입력 열

n = 1-[(T4-T1) / (T3-T2)]

여기서‘Wt’= 작업은 공기 kg 당 가스 터빈에 의해 수행됨 = Cp (T2-T3)

‘Wc’= 공기 kg 당 압축기로 작업 수행 = Cp (T1-T4)

'Cp'일정한 압력은 KJ 또는 Kg 단위로 취합니다.

‘T’= 온도

입력 열 = Cp (T3-T2)

이 터빈의 효율은 개방형 사이클 가스 터빈보다 높습니다.

폐쇄 사이클 가스 터빈 작동 원리

그만큼 폐쇄 사이클 가스 터빈 작동 원리 Brayton주기 또는 Joule의주기를 기반으로합니다.
이러한 유형의 가스 터빈에서 압축기는 가스를 등방성으로 압축하는 데 사용되며 그 결과 압축 된 가스는 가열 챔버로 흐릅니다. 그만큼 축차 이 터빈에는 유형 압축기가 선호됩니다.

외부 소스를 사용하여 압축 공기를 가열 한 다음 터빈 블레이드를 통과합니다.
가스가 터빈 블레이드 위로 흐르면 팽창되고 냉각 실로 들어가 냉각됩니다. 가스는 초기 온도까지 일정한 압력으로 물을 순환시켜 냉각됩니다.

다시 가스가 압축기로 전달되고 프로세스가 반복됩니다.
이 터빈에서는 동일한 가스가 반복적으로 순환됩니다.
터빈에 사용되는 작동 유체 / 매체가 공기가 아닌 경우 시스템의 복잡성과 비용이 증가합니다. 이로 인해 문제가 발생할 수 있으며 해결하기가 어렵습니다.

개방 사이클과 폐쇄 사이클 가스 터빈의 차이점

열원, 작업에 사용되는 유체 유형, 순환 공기, 터빈 블레이드 용량, 유지 보수 및 설치 비용 등은 개방형 사이클과 폐쇄 형 가스 터빈의 차이를 제공합니다. 작동 유체의 순환이 주요 차이점입니다.

오픈 사이클 가스 터빈	폐쇄 사이클 가스 터빈
이 유형에서 연소실은 압축 공기를 가열하는 데 사용됩니다. 연소실의 제품과 가열 된 공기의 혼합으로 인해 가스가 일정하게 유지되지 않습니다.	이 유형에서는 가열 챔버가 압축 공기를 가열하고 가열 전에 먼저 압축됩니다. 외부 소스가 공기를 가열하면 가스는 일정하게 유지됩니다.
터빈에서 나온 가스의 양은 대기로 배출됩니다.	가스 터빈에서 나온 가스의 양은 냉각 실로 전달됩니다.
작동 유체 교체는 계속됩니다.	작동 유체의 순환이 계속됩니다.
작동 유체는 공기입니다.	더 나은 열역학적 특성을 위해 헬륨이 작동 유체로 사용됩니다.
연소실의 공기가 오염되면 터빈 블레이드가 더 일찍 마모됩니다.	가열 실을 통과하는 동안 밀폐 된 가스의 오염이 없기 때문에 터빈 블레이드의 조기 마모가 없습니다.
주로 움직이는 차량에 사용	주로 고정 설치 및 해양 애플리케이션에 사용됩니다.
유지 보수 비용이 낮습니다.	유지 비용이 높습니다.
KW 당 설치 질량이 적습니다.	KW 당 설치 질량이 더 많습니다.