Газ турбинасы қалай жұмыс істейді?

2025 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-24 13:19

Газ турбинасы – үздіксіз жұмыс істеу процесінде құрылғының негізгі органы (ротор) газдың ішкі энергиясын (басқа жағдайларда бу немесе су) механикалық жұмысқа түрлендіретін қозғалтқыш. Бұл жағдайда жұмыс затының ағыны ротордың айналасына бекітілген қалақтарға әсер етіп, оларды қозғалысқа келтіреді. Газ ағынының бағыты бойынша турбиналар осьтік (газ турбинаның осіне параллель қозғалады) немесе радиалды (бір оське қатысты перпендикуляр қозғалыс) болып бөлінеді. Бір және көп сатылы механизмдер бар.

Газ турбинасы қалақтарға екі жолмен әсер ете алады. Біріншіден, бұл газдың жұмыс аймағына жоғары жылдамдықпен жеткізілетін белсенді процесс. Бұл жағдайда газ ағыны түзу сызықпен қозғалуға бейім, ал оның жолында тұрған қисық қалақ бөлігі оны бұрып жібереді. Екіншіден, бұл реактивті типті процесс, газ беру жылдамдығы төмен, бірақ жоғары қысымдар қолданылады. Таза күйінде реактивті типтегі қозғалтқыштар жоқтың қасы, өйткені олардың турбиналарында реакция күшімен бірге қалақтарға әсер ететін орталықтан тепкіш күш бар.

Қазіргі таңда газ турбинасы қайда қолданылады? Құрылғының жұмыс істеу принципі оны электр тогы генераторларының, компрессорлардың және т.б. жетектер үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл түрдегі турбиналар көлікте кеңінен қолданылады (кеме газ турбиналық қондырғылар). Бу аналогтарымен салыстырғанда олардың салмағы мен өлшемдері салыстырмалы түрде аз, олар қазандықты, конденсаторлық қондырғыны орналастыруды қажет етпейді.

Газ турбинасы іске қосылғаннан кейін тез жұмыс істеуге дайын, шамамен 10 минут ішінде толық қуат алады, техникалық қызмет көрсету оңай, салқындату үшін аз су қажет. Іштен жанатын қозғалтқыштардан айырмашылығы, оның иінді механизмнен инерциялық әсері болмайды. Газ турбиналық қондырғы дизельдік қозғалтқыштардан бір жарым есе қысқа және екі еседен астам жеңіл. Құрылғылардың төмен сапалы отынмен жұмыс істеу мүмкіндігі бар. Жоғарыда аталған қасиеттер әуе кемелері мен гидрофайлдар үшін осындай ерекше қызығушылық тудыратын қозғалтқыштарды қарастыруға мүмкіндік береді.

Қозғалтқыштың негізгі құрамдас бөлігі ретінде газ турбинасы бірқатар маңызды кемшіліктерге ие. Олардың ішінде жоғары шу дизельдік қозғалтқыштарға қарағанда аз, тиімділік, жоғары температурада жұмыс істеудің қысқа мерзімі (егер қолданылатын газ ортасының температурасы шамамен 1100-ден 750 сағатқа дейін болса).

Газтурбинаның тиімділігі ол қолданылатын жүйеге байланысты. Мысалы, құрылғыларГаздардың бастапқы температурасы Цельсий бойынша 1300 градустан жоғары, компрессордағы ауаны сығу коэффициенті 23-тен көп емес және 17-ден кем емес электр энергетикасында қолданылады, автономды операцияларда шамамен 38,5% коэффициенті бар. Мұндай турбиналар өте кең таралмаған және негізінен электр жүйелеріндегі жүктеме шыңдарын жабу үшін қолданылады. Бүгінгі таңда Ресейдің бірқатар жылу электр станцияларында қуаты 30 МВт-қа дейінгі 15-ке жуық газ турбиналары жұмыс істейді. Көп сатылы қондырғыларда құрылымдық элементтердің жоғары тиімділігі арқасында әлдеқайда жоғары тиімділікке (шамамен 0,93) қол жеткізіледі.