クローズドサイクルガスタービン方式を採用し、 オープンサイクルガスタービン 方法。タービンブレードの腐食と侵食は、オープンサイクルの主な欠点です。この欠点は、燃焼室内の燃料と混合しない高品質の作動媒体（空気またはヘリウム、アルゴン、水素またはネオン）を使用することで克服できます。クローズドサイクル法を使用する他の利点は、排気ガスの熱の除去が、再冷却器または再加熱器または熱交換器で行われることである。この記事では、このタービンの概要、動作、長所、および短所について説明します。
“ミー散乱vsレイリー散乱 ”
クローズドサイクルガスタービンとは何ですか？
クローズドサイクルガスタービンは、ガスとして定義することができます タービン 、オープンサイクルガスタービンの欠点を克服します。このタイプのタービンでは、空気は、コンプレッサー、熱室、ガスタービン、および冷却室の助けを借りて、ガスタービン内で連続的に循環されます。の比率 圧力 、温度、および風速は、このタイプでは一定になります。熱力学的サイクルを実行します。つまり、作動流体が循環し、システムを離れることなく何度も継続的に使用されます。
クローズドサイクルガスタービン
に クローズドサイクルガスタービン図 非常にシンプルで含まれています コンポーネント コンプレッサー、ヒートチャンバー、ガスタービンのようなものです。発電機、コンプレッサー、冷却室はガスタービンで駆動されます。この図を以下に示します。
- ガスはコンプレッサーで圧縮されます。
- 圧縮ガスは加熱室で加熱されます。
- ガスタービンは発電に役立ちます。
- 電気はによって生成されます 発生器 ガスタービンを使用して
- タービンから通過したガスの冷却は、冷却室で冷却されます。
効率
ザ・ クローズドサイクルガスタービンの効率 以下に示すように、T-S図を使用して説明できます。
T-S図
これの効率は次のように与えられます。
n =（利用可能なネットワーク）/入力熱
n = Cp（Wt – Wc）/入力熱
n = 1-[（T4-T1）/（T3-T2）]
ここで、「Wt」=作業は空気1kgあたりのガスタービンによって行われます= Cp（T2-T3）
「Wc」=空気1kgあたりのコンプレッサーによる仕事= Cp（T1-T4）
「cp」定圧はKJまたはKgで取得されます
「T」=温度
入力熱= Cp（T3-T2）
このタービンの効率は、オープンサイクルガスタービンよりも高いです
クローズドサイクルガスタービンの動作原理
ザ・ クローズドサイクルガスタービンの動作原理 ブレイトンサイクルまたはジュールサイクルに基づいています。
このタイプのガスタービンでは、圧縮機を使用してガスを等方的に圧縮し、結果として生じる圧縮ガスを加熱チャンバーに流入させます。ザ・ ローター このタービンではタイプコンプレッサーが好ましい。
外部ソースを利用して圧縮空気を加熱し、タービンブレードを通過させます。
ガスがタービンブレード上を流れると、ガスは膨張し、冷却チャンバーに送られ、冷却されます。ガスは、一定圧力の水の循環を利用して初期温度まで冷却されます。
- この場合も、ガスはコンプレッサーに送られ、このプロセスが繰り返されます。
- このタービンでは、同じガスが繰り返し循環します。
- タービンで使用される作動流体/媒体が空気以外の場合、システムの複雑さとコストが増加します。これは問題につながる可能性があり、解決が困難です。
オープンサイクルガスタービンとクローズドサイクルガスタービンの違い
熱源、作業に使用する流体の種類、循環空気、タービンブレードの容量、メンテナンスと設置のコストなどにより、オープンサイクルとクローズドガスタービンの違いがわかります。作動流体の循環が主な違いです。
| オープンサイクルガスタービン | クローズドサイクルガスタービン |
| このタイプでは、燃焼室は圧縮空気を加熱するために使用されます。燃焼室内の生成物と加熱された空気が混合するため、ガスは一定に保たれません。 | このタイプでは、加熱チャンバーは圧縮空気を加熱します。圧縮空気は、加熱する前に最初に圧縮されます。外部ソースが空気を加熱するとき、ガスは一定のままです。 |
| タービンから出たガスの量は大気中に排出されます | ガスタービンから出たガスの量は、冷却室に入ることができます。 |
| 作動流体の交換は継続中 | 作動流体の循環は継続します。 |
| 作動流体は空気です | より良い熱力学的特性のために、ヘリウムが作動流体として使用されます |
| 燃焼室内の空気が汚染されると、タービンブレードの摩耗が早まります。 | 加熱室を通過する際に封入ガスの汚染がないため、タービンブレードの早期摩耗が発生しません。 |
| 主に車両の移動に使用されます | 主に固定設置および海洋用途に使用されます。 |
| メンテナンスコストが安い | メンテナンス費用が高い |
| KWあたりの設置質量が少ない | KWあたりの設置質量はそれ以上です。 |
利点
ザ・ クローズドサイクルガスタービンの利点 です
- 任意の温度制限と圧力比で高い熱効率
- あらゆるタイプの作動流体を低カロリーで使用できます。たとえば、ヘリウム。
- 腐食はありません。
- 内部の清掃は必要ありません。
- 再熱器は、家庭用および工業用の温水を供給するために水を加熱するために使用できます。
- ガスタービンのサイズが小さい
- 圧力を上げると、熱交換器の熱伝達係数が向上します
- 流体の摩擦損失は少なくなります。
短所
ザ・ クローズドサイクルガスタービンの欠点 です
- システム全体が作動流体（中）で高圧下で動作するため、コストが増加します。
- 大型のエアヒーターが必要であり、燃焼室をオープンサイクルで使用する場合は十分ではありません。
- このタイプのガスタービンは冷却水を使用するため、航空エンジンでは使用されません。
- 複雑なシステムであり、高圧で抵抗する必要があります。
アプリケーション
ザ・ クローズドサイクルガスタービンアプリケーション 以下のものが含まれます。
- 発電に使用
- 多くの産業用アプリケーションで使用されます
- 海洋推進、機関車推進、自動車推進に使用されます
- ジェット推進力に電力を供給するために航空で使用されます
したがって、これはすべてクローズドサイクルに関するものです ガスタービン–図 、作業、効率、および違い、長所、短所、およびアプリケーション。ここにあなたへの質問があります、「オープンサイクルガスタービンの不利な点は何ですか？ 「「
