Se adopta un método de turbina de gas de ciclo cerrado para superar las desventajas de un turbina de gas de ciclo abierto método. La corrosión y erosión de las palas de la turbina es el principal inconveniente en un ciclo abierto. Este inconveniente puede superarse mediante el uso de un medio de trabajo de calidad superior (aire o helio, argón, hidrógeno o neón) en el que no se mezcla con el combustible en la cámara de combustión. La otra ventaja de utilizar un método de ciclo cerrado es que el rechazo del calor de los gases de escape tiene lugar en un recalentador o recalentadores o intercambiadores de calor. Este artículo analiza una descripción general de esta turbina, su funcionamiento, ventajas y desventajas.

“regulación de velocidad del motor dc ”

¿Qué es una turbina de gas de ciclo cerrado?

Una turbina de gas de ciclo cerrado se puede definir como un gas turbina , que supera los inconvenientes de la turbina de gas de ciclo abierto. En este tipo de turbina, el aire circula continuamente dentro de la turbina de gas con la ayuda de un compresor, una cámara de calor, una turbina de gas y una cámara de enfriamiento. Las proporciones de presión , la temperatura y las velocidades del aire serán constantes en este tipo. Realiza un ciclo termodinámico, lo que significa que el fluido de trabajo circula y se usa continuamente una y otra vez sin salir del sistema.

Turbina de gas de ciclo cerrado

A diagrama de turbina de gas de ciclo cerrado es muy simple y contiene componentes como un compresor, una cámara de calor y una turbina de gas. El generador, el compresor y la cámara de enfriamiento son impulsados por la turbina de gas. El diagrama de esto se muestra a continuación.

El gas se comprime en el compresor.
El gas comprimido se calienta en la cámara de calentamiento.
La turbina de gas ayuda a generar electricidad.
La electricidad es generada por generador con el uso de turbina de gas
El enfriamiento de los gases que salen de la turbina se enfría en la cámara de enfriamiento.

Eficiencia

los eficiencia de una turbina de gas de ciclo cerrado se puede explicar con la ayuda del diagrama T-S como se muestra a continuación.

Diagrama T-S

La eficiencia de esto se puede dar como,

n = (red disponible) / calor de entrada

n = Cp (Wt - Wc) / calor de entrada

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

Donde 'Wt' = trabajo realizado por la turbina de gas por kg de aire = Cp (T2-T3)

'Wc' = trabajo realizado por el compresor por kg de aire = Cp (T1-T4)

La presión constante 'Cp' se toma en KJ o Kg.

'T' = temperatura

Calor de entrada = Cp (T3-T2)

La eficiencia de esta turbina es mayor que la turbina de gas de ciclo abierto.

Principio de funcionamiento de la turbina de gas de ciclo cerrado

los principio de funcionamiento de la turbina de gas de ciclo cerrado se basa en el ciclo de Brayton o el ciclo de Joule.
En este tipo de turbina de gas, el compresor se utiliza para comprimir el gas de forma isotrópica y el gas comprimido resultante fluye hacia la cámara de calentamiento. los rotor Se prefiere el tipo compresor en esta turbina.

Se utiliza una fuente externa para calentar el aire comprimido y luego se pasa sobre las palas de la turbina.
Cuando el gas fluye sobre las palas de la turbina, se expande y se deja pasar a la cámara de enfriamiento y se enfría. El gas se enfría mediante la circulación de agua a presión constante hasta su temperatura inicial.

De nuevo, el gas pasa al compresor y se repite el proceso.
En esta turbina, el mismo gas circula repetidamente.
La complejidad del sistema y el costo aumentarían si el fluido / medio de trabajo utilizado en la turbina no fuera aire. Esto puede ocasionar problemas y es difícil de resolver.

Diferencia entre turbina de gas de ciclo abierto y ciclo cerrado

La fuente de calor, el tipo de fluido utilizado para el trabajo, el aire circulante, la capacidad de las palas de la turbina, el costo de mantenimiento e instalación, etc., da la diferencia entre el ciclo abierto y la turbina de gas cerrada. La circulación del fluido de trabajo es la principal diferencia.

Turbina de gas de ciclo abierto	Turbina de gas de ciclo cerrado
En este tipo, la cámara de combustión se utiliza para calentar aire comprimido. Debido a la mezcla de productos en la cámara de combustión y aire caliente, el gas no permanece constante.	En este tipo, la cámara de calentamiento calienta el aire comprimido, que se comprime primero antes de calentar. Cuando una fuente externa calienta el aire, el gas permanece constante.
La cantidad de gas que salió de la turbina se agota en la atmósfera.	Se deja que la cantidad de gas que sale de la turbina de gas pase a la cámara de enfriamiento.
Continúa el reemplazo del fluido de trabajo	Continúa la circulación de fluido de trabajo.
El fluido de trabajo es aire	Para mejores propiedades termodinámicas, el helio se utiliza como fluido de trabajo.
A medida que el aire de la cámara de combustión se contamina, se produce un desgaste más temprano de las palas de la turbina.	Como no hay contaminación del gas encerrado al pasar a través de la cámara de calentamiento, no se produce un desgaste anterior de las palas de la turbina
Se utiliza principalmente para vehículos en movimiento.	Se utiliza principalmente para instalaciones estacionarias y aplicaciones marinas.
El costo de mantenimiento es bajo	El costo de mantenimiento es alto
La masa de instalación por KW es menor	La masa de instalación por KW es más.

Ventajas

los Ventajas de las turbinas de gas de ciclo cerrado son

Alta eficiencia térmica a cualquier límite de temperatura y relación de presión
Se puede utilizar cualquier tipo de fluido de trabajo con bajo valor calórico. Por ejemplo helio.
Sin corrosión.
No se requiere limpieza interna.
Los recalentadores se pueden utilizar para calentar el agua para el suministro de agua caliente para fines domésticos e industriales.
El tamaño de la turbina de gas es pequeño.
Un aumento de presión proporciona un mejor coeficiente de transmisión de calor en el intercambiador.
La pérdida por fricción del fluido es menor.

Desventajas

los Desventajas de las turbinas de gas de ciclo cerrado son

“tipos de motores eléctricos y sus aplicaciones ”

Como todo el sistema funciona a alta presión con un fluido de trabajo (medio), aumenta el costo.
Requiere un calentador de aire grande y no es suficiente cuando la cámara de combustión se usa en ciclo abierto.
No se utiliza en motores aeronáuticos porque este tipo de turbina de gas utiliza agua de refrigeración.
Sistema complejo y debe resistir a alta presión.

Aplicaciones

los aplicaciones de turbinas de gas de ciclo cerrado Incluya lo siguiente.

Utilizado en la generación de energía eléctrica
Utilizado en muchas aplicaciones industriales
Utilizado en propulsión marina, propulsión de locomotora, propulsión automotriz
Utilizado en la aviación para proporcionar energía al jet Propulsión

Por lo tanto, todo esto se trata del ciclo cerrado. turbina de gas - diagrama , funcionamiento, eficiencia y diferencias, ventajas, desventajas y aplicaciones. Aquí hay una pregunta para usted: “¿Cuáles son las desventajas de la turbina de gas de ciclo abierto? '