Obieg Braytona-Joule'a
Z Wikipedii
Obieg Braytona-Jule'a jest obiegiem cieplnym realizowanym w turbinach gazowych. W założeniu obieg ten składa się z następujących przemian:
- 1-2 - izentropowe sprężanie,
- 2-3 - izobaryczne dostarczenie ciepła (spalanie paliwa),
- 3-4 - izentropowe rozprężanie.
W większości przypadków rzeczywistych realizacji obieg jest otwarty, tzn. nie ma chłodzenia pomiędzy punktami 4 a 1, spaliny w punkcie 4 są oddawane do otoczenia. Z otoczenia zazwyczaj pochodzi również czynnik termodynamiczny, powietrze.
Możliwa jest realizacja obiegu Braytona-Joule'a w układzie zamkniętym, przy dostarczaniu ciepła nie poprzez bezpośrednie spalanie paliwa w czynniki ale przez wymiennik ciepła. W tym przypadku możliwe jest stosowanie paliw stałych, których nie można użyć w przypadku bezpośredniego spalania.
Teoretyczna sprawność obiegu wynosi: ηtB = 1 - T1/T2 .
Maksymalna temperatura obiegu (T3) ograniczana jest od góry przez własności materiałów, z których wykonywane są pierwsze stopnie wirników turbiny (żaroodporność, żarowytrzymałość).
Rozwinięte obiegi Braytona-Joule'a zakładają regenerację ciepła (podgrzewanie sprężonego powietrza przed komorą spalania przez gorące spaliny), międzystopniowe chłodzenie (chłodzenie powietrza między dwoma stopniami sprężarki) i/lub dwustopniowe rozprężanie z przegrzewem wtórnym. Możliwe jest również wykorzystanie ciepła spalin z punktu 4 do produkcji pary zasilającej turbinę parową (por. układ gazowo-parowy, który może osiągać sprawność rzędu 60%).
Większość (ponad 2/3) mocy produkowanej przez turbinę zużywane jest na napęd sprężarki. Z tego względu sprawność układów realizujących obieg Braytona-Joule'a jest niższa niż sprawność układów parowych.
[edytuj] Zobacz też:
- Obieg Rankine'a
- przegrzew wtórny
- chłodzenie międzystopniowe
- układ gazowo-parowy
[edytuj] Źródła:
- D. Laudyn, M. Pawlik, F. Strzelczyk - "Elektrownie", Warszawa, WNT 1997, ISBN 83-204-2155-1
