Jak funguje plynová turbína?

Jak funguje plynová turbína?
Jak funguje plynová turbína?

Video: Jak funguje plynová turbína?

Video: Jak funguje plynová turbína?
Video: Keramický anděl, výroba 2024, Listopad
Anonim

Plynová turbína je motor, ve kterém hlavní orgán zařízení (rotor) v procesu nepřetržitého provozu přeměňuje vnitřní energii plynu (v ostatních případech páry nebo vody) na mechanickou práci. Proud pracovní látky v tomto případě působí na lopatky upevněné po obvodu rotoru a uvádí je do pohybu. Ve směru proudění plynu se turbíny dělí na axiální (plyn se pohybuje rovnoběžně s osou turbíny) nebo radiální (kolmý pohyb vůči stejné ose). Existují jednofázové i vícestupňové mechanismy.

plynová turbína
plynová turbína

Plynová turbína může působit na lopatky dvěma způsoby. Za prvé se jedná o aktivní proces, kdy je plyn přiváděn do pracovního prostoru vysokou rychlostí. V tomto případě má proud plynu tendenci se pohybovat přímočaře a zakřivená část lopatky stojící v cestě jej vychyluje a otáčí se. Za druhé se jedná o proces reaktivního typu, kdy je rychlost dodávky plynu nízká, ale používají se vysoké tlaky. V čisté podobě neexistují téměř žádné proudové motory, protože v jejich turbínách působí odstředivá síla, která působí na lopatky spolu s reakční silou.

účinnostplynová turbína
účinnostplynová turbína

Kde se dnes používá plynová turbína? Princip činnosti zařízení umožňuje jeho použití pro pohony generátorů elektrického proudu, kompresorů apod. Turbíny tohoto typu mají široké uplatnění v dopravě (instalace lodních plynových turbín). Oproti parním analogům mají relativně malou hmotnost a rozměry, nevyžadují uspořádání kotelny, kondenzační jednotky.

Plynová turbína je po nastartování poměrně rychle připravena k provozu, plný výkon vyvine asi za 10 minut, snadno se udržuje, vyžaduje málo vody na chlazení. Na rozdíl od spalovacích motorů nemá setrvačné účinky od klikového mechanismu. Závod s plynovou turbínou je jedenapůlkrát kratší než dieselové motory a více než dvakrát lehčí. Zařízení mají schopnost běžet na palivo nízké kvality. Výše uvedené vlastnosti umožňují zvážit motory tohoto druhu zvláště zajímavé pro vznášedla a křídlová křídla.

Plynová turbína jako hlavní součást motoru má řadu významných nevýhod. Mezi nimi je zaznamenána vysoká hlučnost, menší než u dieselových motorů, účinnost, krátká doba provozu při vysokých teplotách (pokud má použité plynné médium teplotu v průměru asi 1100 až 750 hodin).

princip činnosti plynové turbíny
princip činnosti plynové turbíny

Účinnost plynové turbíny závisí na systému, ve kterém je použita. Například zařízenípoužívané v energetice s počáteční teplotou plynů nad 1300 stupňů Celsia, s kompresním poměrem vzduchu v kompresoru ne větším než 23 a ne menším než 17, mají v autonomních provozech koeficient asi 38,5 %. Takové turbíny nejsou příliš rozšířené a používají se především k pokrytí zátěžových špiček v elektrických systémech. Dnes v řadě tepelných elektráren v Rusku funguje asi 15 plynových turbín o výkonu až 30 MW. Na vícestupňových zařízeních je dosaženo mnohem vyšší účinnosti (asi 0,93) díky vysoké účinnosti konstrukčních prvků.

Doporučuje: