Tipos, ventajas, desventajas, funciones y aplicaciones de las turbinas de gas

Hoy aprenderemos sobre los tipos de turbinas de gas, sus ventajas y desventajas, sus usos y su funcionamiento. Hay varias turbinas de gas utilizadas en diferentes condiciones. Las turbinas de gas utilizan principalmente aire como fluido de trabajo. El aire se extrae de la atmósfera y se comprime en un compresor. El aire comprimido pasa a través de la cámara de combustión donde se calienta. Debido al calentamiento continuo en la cámara de combustión, aumenta la presión y la temperatura del aire. Este aire caliente a alta presión puede fluir sobre las palas del rotor de la turbina, que hacen girar la turbina. Finalmente, el aire se expulsa a la atmósfera. Este es el proceso principal de una turbina de gas. La potencia producida por la turbina de gas se utiliza para hacer girar el compresor y realizar trabajo externo.

Tabla de contenido

tipos:
- Según la ruta de las sustancias activas:
- Según el proceso de absorción de calor:
Pros y contras:
- ventaja:
- Contras:
solicitud:

tipos:

Las turbinas de gas se pueden clasificar de la siguiente manera:

Según la ruta de las sustancias activas:

1. Turbina de gas de ciclo cerrado

Es la turbina de gas más simple que consta de un compresor, una cámara de combustión, una turbina de gas y una cámara de refrigeración. Esta turbina funciona en el ciclo Brayton. Primero, el aire se comprime con un compresor. Este aire comprimido se envía a la cámara de combustión donde se quema el combustible y el aire se calienta a una presión constante. Este aire calentado pasa a través de la turbina, haciendo que gire. Esta expansión del aire ocurre isoentrópicamente. El aire se enfría a una presión constante en el condensador y se envía de nuevo al compresor. Este proceso se ejecuta continuamente y genera energía. Se le conoce como turbina de gas de ciclo cerrado porque el aire se vuelve a utilizar en este sistema y no se descarga a la atmósfera.

2. Turbina de gas de ciclo abierto:

Las turbinas de gas de ciclo abierto constan de las mismas partes que las turbinas de gas de ciclo cerrado, excepto por la cámara de enfriamiento. Se compone de un compresor, una cámara de combustión y una turbina de gas. El compresor aspira aire fresco de la atmósfera y lo comprime. Este aire comprimido se envía a la cámara de combustión donde se añade calor. Finalmente, este aire caliente se envía a una turbina de gas donde se expande isoentrópicamente y hace girar la turbina. Finalmente, una vez que el aire se ha expandido por completo en la cámara de combustión, se ventila a la atmósfera y el compresor aspira aire nuevo. Este proceso se realiza continuamente para desarrollar el poder. Se conocen como turbinas de gas de ciclo abierto porque el aire no completa un ciclo completo y cada vez se extrae aire fresco de la atmósfera.

Según el proceso de absorción de calor:

Las turbinas de gas se pueden dividir en dos tipos según su absorción de calor.

1. Presión constante endotérmica

Este es el ciclo ideal para una turbina de gas. El aire se comprime isoentrópicamente y se aplica calor a presión constante. Esta turbina funciona en el ciclo Brayton.

2. Endotermia de volumen constante

En esta turbina, los gases se calientan en la cámara de combustión a volumen constante y el calor se descarga a presión constante al condensador. Esta turbina funciona en el ciclo Atkinson.

Pros y contras:

ventaja:

1. Requiere menos espacio de instalación.

2. Los costos de instalación y funcionamiento de la turbina de gas son más bajos que otros.

3. Muy alta relación potencia/peso.

4. Menos vibración que el motor alternativo.

5. Fácil y rápido de iniciar.

6. Se adapta fácilmente a los cambios en las condiciones de carga.

7. Su eficiencia es mayor que la del motor IC.

8. Puede generar un par uniforme que es imposible con un motor IC.

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Contras:

1. Mal arranque. Dado que la rotación misma impulsa el compresor, es difícil arrancarlo. Por lo tanto, se requiere una unidad externa para hacer girar el compresor y arrancar la turbina.

2. La mayor parte de la energía se usa para accionar el compresor, lo que da como resultado una salida más baja.

3. La eficiencia general de la turbina es baja porque la mayor parte del calor está contenido en los gases de escape.

solicitud:

Las turbinas de gas se utilizan cuando las consideraciones principales son alta potencia y alta velocidad. Las turbinas de gas se utilizan en unidades de población de aviones a reacción, unidades de población de barcos, sistemas de sobrealimentación de automóviles, centrales eléctricas y locomotoras. Las turbinas de ciclo abierto se utilizan principalmente en aviones.

Hoy hemos explicado los tipos de turbinas de gas, sus ventajas y desventajas, su funcionamiento y aplicaciones. Si tienes dudas sobre las turbinas de gas, pregúntalas en los comentarios. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo en tus redes sociales. Suscríbase a nuestro sitio web para obtener más artículos informativos. gracias por leer.