Tuabin khí
Tuabin khí là một loại động cơ đốt trong dòng chảy liên tục chuyển đổi năng lượng nhiên liệu thành năng lượng cơ học thông qua một quá trình nhiệt động lực học được gọi là chu trình Brayton. Nó chủ yếu bao gồm ba thành phần cốt lõi được bố trí theo hướng luồng không khí: máy nén khí quay, bộ đốt (buồng đốt) và tuabin điều khiển máy nén15.
Cách thức hoạt động của tuabin khí
-
Không khí trong khí quyển được hút vào máy nén, nơi nó được nén đến áp suất cao hơn. Nén này làm tăng nhiệt độ và mật độ của không khí, làm cho nó phù hợp hơn cho quá trình đốt cháy145.
-
: Khí nén được trộn với nhiên liệu — thường là khí tự nhiên hoặc nhiên liệu lỏng — và bắt lửa trong buồng đốt. Quá trình đốt cháy này tạo ra khí nhiệt độ cao, áp suất cao145.
-
: Các khí nóng giãn nở nhanh chóng qua các cánh tuabin, khiến chúng quay. Vòng quay này điều khiển máy nén và tạo ra năng lượng cơ học có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy phát điện, hệ thống đẩy máy bay hoặc các máy móc khác1456.
-
Năng lượng còn lại trong khí thải có thể được đẩy ra hoặc khai thác cho các mục đích bổ sung, chẳng hạn như sưởi ấm hoặc tạo hơi nước trong các nhà máy điện chu trình hỗn hợp, cải thiện hiệu quả tổng thể46.
Tuabin khí hoạt động trên một chu trình Brayton mở, được đặc trưng bởi các quá trình nạp, nén, đốt cháy, giãn nở và xả liên tục mà không cần tái sử dụng cùng một không khí17.
Các thành phần của tuabin khí
-
Tăng áp suất không khí; Các thiết kế bao gồm máy nén hướng trục và ly tâm.
-
: Nơi nhiên liệu trộn với khí nén và cháy; Các thiết kế bao gồm máy đốt hình khuyên, lon và có thể hình khuyên.
-
: Chiết xuất năng lượng từ khí nóng để điều khiển máy nén và tạo ra công việc hữu ích.
-
: Tùy thuộc vào ứng dụng, các tuabin bổ sung có thể dẫn động cánh quạt, quạt hoặc máy phát điện.
Ứng dụng
Tuabin khí được sử dụng rộng rãi trong:
-
Động cơ đẩy máy bay (tuabin phản lực, tuabin quạt, tuabin trục)
-
Động cơ đẩy hàng hải (tàu)
-
Sản xuất điện (sản xuất điện)
Hiệu quả và tiến bộ
-
Tuabin khí thường hoạt động ở nhiệt độ rất cao (lên đến khoảng 2300 ° F trở lên), với vật liệu tiên tiến và công nghệ làm mát đẩy nhiệt độ đầu vào của tuabin cao hơn (lên đến 2600 ° F), nâng cao hiệu quả6.
-
Tuabin khí chu trình đơn giản đạt hiệu suất từ 20-35%, trong khi các nhà máy chu trình hỗn hợp (thu hồi nhiệt thải) có thể đạt hiệu suất lên đến 60% trở lên, với hiệu suất tổng thể tiềm năng gần 80% khi sử dụng nhiệt thải6.
-
Các tuabin hiện đại được thiết kế để giảm phát thải chất ô nhiễm như NOx6.
Tóm lại, tuabin khí là một động cơ quay hiệu quả cao chuyển đổi nhiên liệu thành năng lượng cơ học bằng cách nén không khí, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí và giãn nở khí nóng qua các cánh tuabin. Tính linh hoạt của nó làm cho nó trở nên cần thiết cho các ngành hàng không, hàng hải và sản xuất điện1456.
#Unveiling_the_Inner_Workings_of_a_Gas #Turbine_A_3D_Masterclass_in_Power #and_Precision
Tua bin khí là một kỳ quan của kỹ thuật — một cỗ máy biến nhiên liệu thành năng lượng với hiệu suất ấn tượng. Cho dù bạn đang làm trong ngành sản xuất điện hay công nghiệp, thì việc hiểu cấu trúc của nó là điều quan trọng. độ nét cao
Các thành phần chính và chức năng của chúng:
1. #AirInlet – Dẫn không khí xung quanh vào hệ thống tua-bin.
2. #AirFilters – Làm sạch các hạt trong không khí đi vào.
3. #Compressor – Nén không khí đến áp suất cao.
4. #CompressorBlades – Tăng tốc và nén luồng khí.
5. #CompressorShaft – Truyền năng lượng đến máy nén.
6. #VariableStatorVanes – Điều chỉnh luồng khí để đạt hiệu quả.
7. #CombustionChamber – Nhiên liệu trộn với không khí và đánh lửa.
8. #FuelNozzles – Phun nhiên liệu đồng đều.
9. #IgnitionSystem – Bắt đầu quá trình đốt cháy.
10. #CombustionLiner – Chứa và dẫn ngọn lửa.
11. #CoolingAirSystem – Bảo vệ các thành phần nóng.
12. #HighPressureTurbine (HPT) – Giai đoạn đầu tiên xử lý khí nóng.
13. #TurbineBlades – Trích xuất năng lượng từ khí nóng.
14. #NozzleGuideVanes – Dẫn khí trực tiếp vào cánh tuabin.
15. #IntermediatePressureTurbine – Trích xuất thêm năng lượng.
16. #LowPressureTurbine (LPT) – Giai đoạn cuối cùng của quá trình trích xuất năng lượng.
17. #TurbineShaft – Truyền năng lượng đến máy phát điện.
18. #Bearings – Ổn định trục quay.
19. #TurningGear – Quay trục chậm trong quá trình bảo dưỡng.
20. #Gearbox – Điều chỉnh tốc độ giữa tuabin và máy phát điện.
21. #GeneratorCoupling – Liên kết tuabin với máy phát điện.
22. #Generator – Chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện.
23. #Exciter – Cấp nguồn cho rôto máy phát điện.
24. #ControlPanel – Giao diện quản lý tua-bin.
25. #Sensors – Theo dõi nhiệt độ và áp suất.
26. #HydraulicUnit – Vận hành van và điều khiển.
27. #FuelManifold – Phân phối nhiên liệu đều.
28. #PneumaticStarter – Quay trục trong khi khởi động.
29. #AcousticEnclosure – Giảm tiếng ồn khi vận hành.
31. #ExhaustDiffuser – Giảm tốc độ khí.
32. #ExhaustSilencer – Giảm tiếng ồn khi xả.
33. #LubeOilSystem – Bôi trơn ổ trục.
34. #LubeOilPump – Lưu thông dầu.
35. #LubeOilCooler – Loại bỏ nhiệt từ dầu.
36. #OilFilters – Giữ dầu sạch.
37. #SealOilSystem – Ngăn ngừa rò rỉ khí.
38. #AntiSurgeValve – Bảo vệ chống lại sự đột biến của máy nén.
39. #BleedAirSystem – Cân bằng luồng khí của hệ thống.
41. #CombustionMonitoringSystem – Đảm bảo sự ổn định của ngọn lửa.
42. #TurbineCasing – Bao bọc các bộ phận bên trong của tuabin.
43. #InletGuideVanes – Dẫn khí vào máy nén.
44. #ThrustBearings – Xử lý tải trọng trục.
45. #RadialBearings – Hỗ trợ chuyển động trục hướng tâm.
46. #VibrationMonitoringSystem – Phát hiện mất cân bằng.
47. #SpeedSensor – Theo dõi tốc độ quay của trục.
48. #FireProtectionSystem – Phát hiện và kiểm soát hỏa hoạn.
50. #PressureReliefValves – Ngăn ngừa áp suất quá mức.
(St.)
Ý kiến bạn đọc (0)