بررسی كلیات و اجزاء توربین گاز
بررسی كلیات و اجزاء توربین گاز; كلیات و اجزاء توربین گاز
بررسی كلیات و اجزاء توربین گاز
5-1- تاثیر سرمایش هوا بر روی كمپرسور توربین گاز:
همانطور كه از مباحث قبلی مشاهده گردید، سیال عامل در سیكل توربینهای گازی هواست با پایین آوردن دمای هوا ورودی به كمپرسور، دبی جرمی آن نیز افزایش پیدا می كند و با لطبع بر روی كار كمپرسور نیز تاثیر می گذارد.
همچنین درجه حرارت خروجی از كمپرسور، شرایط كاركرد و فشار نیز عواملی هستند كه با سرمایش هوا در ارتباط می باشند. در این بخش به بررسی این عوامل بر روی كمپرسور پرداخته می‌شود.
5-1-1- دمای خروجی از كمپرسور:
با توجه به شكل (2ـ7) و رابطة (2ـ12) می توان استنباط كرد كه با كاهش دمای هوای ورودی با دمای خروجی از كمپرسور (ورودی به اتاق احتراق) نیز كاهش خواهد یافت. با آزمایشهای بعمل آمده بر روی توربین گازهای مختلف میزان دمای خروجی از كمپرسور در بارها و دماهای ورودی متفاوت در شكل (2-4) نمایش داده شده است.
|
45 |
35 |
19 |
6 |
دمای محیط C |
|
17/135 |
120 |
44/98 |
3/81 |
دمای‌خروجی‌ازكمپرسورCدربار25% |
|
5/223 |
5/211 |
23/195 |
2/181 |
50% |
|
328 |
64/321 |
312 |
52/303 |
75% |
|
5/371 |
364 |
347 |
332 |
100% |
جدول (5ـ1): تغییرات دمای خروجی از كمپرسور در بارها و دماهای ورودی به كمپرسور متفاوت
5ـ1ـ2ـ كار كمپرسور :
معمولا در محاسبات مربوط به كار كمپرسور از درجه حرارت خشك استفاده می‌شود. در صورتی كه با افزایش رطوبت هوا حرارت مخصوص آن نیز تغییر می كند و در نتیجه مقدار كمیت محاسبه شده نیز دچار تغییرات می شود بدین جهت برای محاسبه كار كمپرسور از تغییر آنتالپی هوای ورودی و خروجی مطابق رابطه (5ـ4) استفاده می نماییم:
حرارت مخصوص مخلوط هوا (Cpm) خود از دو قسمت یعنی حرارت مخصوص هوا و بخار تشكیل شده است.
و
كه در رابطه (5ـ6)، 97/28 جرم ملكولی هوای خشك می‌باشد. همچنین حرارت مخصوص بخار عبارتست از :كه در رابطه (5ـ7) 015/18 جرم ملكولی بخار آب می باشد.
نسبت رطوبت (W) عبارتست از:
(5ـ8)
در رابطة (4-8) فشار جزئی هوا (Pa) برابر است با
(5ـ9)
فشار جرئی بخار (PV) نیز از رابطه (4ـ10) است می آید
(5ـ10)
برای محاسبة دمای خروجی از كمپرسور از روابط (4ـ11) و (4ـ12) استفاده می شود.
(5ـ11)
(5ـ12)
به علت اینكه نسبت فشار و راندمان كمپرسور تابعی از بار و درجه حرارت ورودی به كمپرسور هستند، با اطلاعات موجود نمی توان مقدار دقیق آنها و در نتیجه حرارت خروجی از كمپرسور را بدست آورد . بدین جهت از درجه حرارتهای اندازه گیری شده بر روی توربین گاز كه در جدول (5-1) آورده شده است استفاده گردیده است
جدول (5ـ2) تغییرات كار مصرفی كمپرسور را به ازای رطوبت نسبی و درجه حرارت ورود به كمپرسورهای مختلف نشان می دهد.
|
95 |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
رطوبت‌نسبی كارخروجی كمپرسور KW در دمای محیط 0C 6 |
|
47022 |
46996 |
46945 |
46945 |
26844 |
46794 |
46743 |
46693 |
|
|
45930 |
45885 |
45795 |
45704 |
45615 |
45524 |
45437 |
45349 |
C015 |
|
45518 |
45459 |
45343 |
45227 |
45112 |
44866 |
44883 |
44769 |
0C19 |
|
44217 |
44068 |
43774 |
43484 |
43197 |
42913 |
42632 |
42355 |
0C 35 |
|
43679 |
43421 |
42913 |
42416 |
41928 |
41450 |
40982 |
40522 |
0C 45 |
جدول (5ـ2) تغییرات كار كمپرسور به ازای رطوبت نسبی و درجه حرارت ورودی به كمپرسور
همانطور كه مشاهده می شود ، در جدول (5ـ2) با افزایش رطوبت نسبی برای یك درجه حرارت ثابت، كار كمپرسور افزایش و با افزایش درجه حرارت كار كمپرسور كاهش می یابد. البته اینطور به نظر می رسد كه با كاهش درجه حرارت ورودی به كمپرسور چون كار آن افزایش می یابد، پس قدرت خالص خروجی نیز، افزایش پیدا كند، كه این مهم در بخشهای بعدی همین فصل پاسخ داده می شود.
