Metode turbin gas siklus tertutup diadopsi untuk mengatasi kerugian dari suatu turbin gas siklus terbuka metode. Korosi dan erosi bilah turbin adalah kelemahan utama dalam siklus terbuka. Kelemahan ini dapat diatasi dengan menggunakan media kerja kualitas unggul (udara atau helium, argon, hidrogen atau neon) yang tidak bercampur dengan bahan bakar di ruang bakar. Keuntungan lain dari penggunaan metode siklus tertutup adalah, penolakan panas gas buang terjadi di re-cooler atau re-heater atau heat exchanger. Artikel ini membahas gambaran umum turbin ini, cara kerja, kelebihan, dan kekurangannya.

“empat jenis sakelar pencahayaan ”

Apa itu Turbin Gas Siklus Tertutup?

Turbin gas siklus tertutup dapat didefinisikan sebagai gas turbin , yang mengatasi kelemahan turbin gas siklus terbuka. Pada turbin jenis ini, udara disirkulasikan secara kontinyu di dalam turbin gas dengan bantuan kompresor, ruang panas, turbin gas, dan ruang pendingin. Rasio tekanan , suhu, dan kecepatan udara akan konstan pada tipe ini. Ini melakukan siklus termodinamika, yang berarti fluida kerja diedarkan dan digunakan terus menerus berulang kali tanpa meninggalkan sistem.

Turbin Gas Siklus Tertutup

UNTUK diagram turbin gas siklus tertutup sangat sederhana dan berisi komponen seperti kompresor, ruang pemanas, dan turbin gas. Generator, kompresor, dan ruang pendingin digerakkan oleh turbin gas. Diagramnya ditunjukkan di bawah ini.

Gas dikompresi di kompresor.
Gas terkompresi dipanaskan di ruang pemanas.
Turbin gas membantu menghasilkan listrik.
Listrik dihasilkan oleh generator dengan menggunakan turbin gas
Pendinginan gas yang dilewatkan dari turbin didinginkan di ruang pendingin.

Efisiensi

Itu efisiensi turbin gas siklus tertutup dapat dijelaskan dengan bantuan diagram TS seperti gambar di bawah ini.

Diagram TS

Efisiensi ini dapat diberikan sebagai,

n = (jaringan yang tersedia) / panas masukan

n = Cp (Wt - Wc) / panas masukan

n = 1 - [(T4-T1) / (T3-T2)]

Dimana 'Wt' = pekerjaan yang dilakukan oleh turbin gas per kg udara = Cp (T2-T3)

'Wc' = pekerjaan yang dilakukan oleh kompresor per kg udara = Cp (T1-T4)

Tekanan konstan 'Cp' diambil dalam KJ atau Kg

'T' = suhu

Panas masukan = Cp (T3-T2)

Efisiensi turbin ini lebih tinggi daripada turbin gas siklus terbuka

Prinsip Kerja Turbin Gas Siklus Tertutup

Itu Prinsip kerja turbin gas siklus tertutup didasarkan pada siklus Brayton atau siklus Joule.
Dalam turbin gas jenis ini, kompresor digunakan untuk mengompresi gas secara isotropis dan gas tekan yang dihasilkan mengalir ke ruang pemanas. Itu rotor kompresor jenis lebih disukai dalam turbin ini.

Sumber eksternal digunakan untuk memanaskan udara tekan dan kemudian melewati bilah turbin.
Ketika gas mengalir di atas bilah turbin, ia akan mengembang dan dibiarkan masuk ke ruang pendingin dan didinginkan. Gas didinginkan dengan menggunakan sirkulasi air pada tekanan konstan hingga suhu awalnya.

Sekali lagi gas dilewatkan ke kompresor dan proses diulangi.
Di turbin ini, gas yang sama diedarkan berulang kali.
Kompleksitas sistem dan biaya akan meningkat jika fluida kerja / media yang digunakan pada turbin selain udara. Hal ini dapat menimbulkan masalah dan sulit untuk diselesaikan.

Perbedaan antara Turbin Gas Siklus Terbuka dan Siklus Tertutup

Sumber panas, jenis fluida yang digunakan untuk bekerja, sirkulasi udara, kapasitas sudu turbin, biaya perawatan dan pemasangan, dll memberikan perbedaan antara turbin gas open cycle dan closed. Sirkulasi fluida kerja adalah perbedaan utama.

Buka Turbin Gas Siklus	Turbin Gas Siklus Tertutup
Pada tipe ini, ruang bakar digunakan untuk memanaskan udara tekan. Akibat pencampuran produk di ruang bakar dan udara panas, gas tidak tetap konstan.	Pada jenis ini, ruang pemanas memanaskan udara bertekanan, yang dikompresi terlebih dahulu sebelum dipanaskan. Ketika sumber eksternal memanaskan udara, maka gas tetap konstan.
Banyaknya gas yang keluar dari turbin habis di atmosfer	Banyaknya gas yang keluar dari turbin gas dibiarkan masuk ke dalam ruang pendingin.
Penggantian fluida kerja terus dilakukan	Sirkulasi fluida kerja terus berlanjut.
Fluida kerjanya adalah udara	Untuk sifat termodinamika yang lebih baik, helium digunakan sebagai fluida kerja
Karena udara di ruang bakar terkontaminasi, menyebabkan pemakaian bilah turbin lebih awal	Karena tidak ada kontaminasi gas tertutup saat melewati ruang pemanas, mengakibatkan bilah turbin tidak dipakai lebih awal
Terutama digunakan untuk kendaraan bergerak	Terutama digunakan untuk instalasi stasioner dan aplikasi kelautan.
Biaya perawatannya rendah	Biaya perawatannya tinggi
Massa instalasi per KW lebih sedikit	Massa instalasi per KW lebih banyak.

Keuntungan

Itu keuntungan turbin gas siklus tertutup adalah

Efisiensi termal yang tinggi pada batas suhu dan rasio tekanan apa pun
Segala jenis fluida kerja dapat digunakan dengan nilai kalori rendah. Misalnya helium.
Tidak ada korosi.
Pembersihan internal tidak diperlukan.
Re-heater dapat digunakan untuk memanaskan air untuk penyediaan air panas untuk keperluan rumah tangga dan industri.
Ukuran turbin gasnya kecil
Peningkatan tekanan memberikan koefisien transmisi panas yang lebih baik di dalam exchanger
Kehilangan gesekan fluida lebih sedikit.

Kekurangan

Itu kerugian turbin gas siklus tertutup adalah

“teknologi semikonduktor oksida logam komplementer ”

Karena seluruh sistem bekerja di bawah tekanan tinggi dengan fluida kerja (sedang), itu meningkatkan biaya.
Dibutuhkan pemanas udara yang besar dan itu tidak cukup bila ruang bakar digunakan dalam siklus terbuka.
Tidak digunakan pada mesin penerbangan karena jenis turbin gas ini menggunakan air pendingin.
Sistem yang kompleks dan harus tahan pada tekanan tinggi.

Aplikasi

Itu aplikasi turbin gas siklus tertutup termasuk yang berikut ini.

Digunakan dalam pembangkitan tenaga listrik
Digunakan dalam banyak aplikasi industri
Digunakan dalam propulsi laut, propulsi lokomotif, propulsi otomotif
Digunakan dalam penerbangan untuk memberikan tenaga pada propulsi jet

Jadi, ini semua tentang siklus tertutup turbin gas - diagram , kerja, efisiensi, dan perbedaan, kelebihan, kekurangan, dan aplikasi. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, “Apa kerugian dari turbin gas siklus terbuka? “