-1- تاثير سرمايش هوا بر روي كمپرسور توربين گاز:
همانطور كه از مباحث قبلي مشاهده گرديد، سيال عامل در سيكل توربينهاي گازي هواست با پايين آوردن دماي هوا ورودي به كمپرسور، دبي جرمي آن نيز افزايش پيدا مي كند و با لطبع بر روي كار كمپرسور نيز تاثير مي گذارد.
همچنين درجه حرارت خروجي از كمپرسور، شرايط كاركرد و فشار نيز عواملي هستند كه با سرمايش هوا در ارتباط مي باشند. در اين بخش به بررسي اين عوامل بر روي كمپرسور پرداخته مي‌شود.
با ت
-1- تاثير سرمايش هوا بر روي كمپرسور توربين گاز:
همانطور كه از مباحث قبلي مشاهده گرديد، سيال عامل در سيكل توربينهاي گازي هواست با پايين آوردن دماي هوا ورودي به كمپرسور، دبي جرمي آن نيز افزايش پيدا مي كند و با لطبع بر روي كار كمپرسور نيز تاثير مي گذارد.
همچنين درجه حرارت خروجي از كمپرسور، شرايط كاركرد و فشار نيز عواملي هستند كه با سرمايش هوا در ارتباط مي باشند. در اين بخش به بررسي اين عوامل بر روي كمپرسور پرداخته مي‌شود.
با توجه به شكل (2ـ7) و رابطة (2ـ12) مي توان استنباط كرد كه با كاهش دماي هواي ورودي با دماي خروجي از كمپرسور (ورودي به اتاق احتراق) نيز كاهش خواهد يافت. با آزمايشهاي بعمل آمده بر روي توربين گازهاي مختلف ميزان دماي خروجي از كمپرسور در بارها و دماهاي ورودي متفاوت در شكل (2-4) نمايش داده شده است.
|
45 |
35 |
19 |
6 |
دماي محيط C |
|
17/135 |
120 |
44/98 |
3/81 |
دماي‌خروجي‌ازكمپرسورCدربار25% |
|
5/223 |
5/211 |
23/195 |
2/181 |
50% |
|
328 |
64/321 |
312 |
52/303 |
75% |
|
5/371 |
364 |
347 |
332 |
100% |
جدول (5ـ1): تغييرات دماي خروجي از كمپرسور در بارها و دماهاي ورودي به كمپرسور متفاوت
5ـ1ـ2ـ كار كمپرسور :
معمولا در محاسبات مربوط به كار كمپرسور از درجه حرارت خشك استفاده مي‌شود. در صورتي كه با افزايش رطوبت هوا حرارت مخصوص آن نيز تغيير مي كند و در نتيجه مقدار كميت محاسبه شده نيز دچار تغييرات مي شود بدين جهت براي محاسبه كار كمپرسور از تغيير آنتالپي هواي ورودي و خروجي مطابق رابطه (5ـ4) استفاده مي نماييم:
حرارت مخصوص مخلوط هوا (Cpm)خود از دو قسمت يعني حرارت مخصوص هوا و بخار تشكيل شده است.
و
كه در رابطه (5ـ6)، 97/28 جرم ملكولي هواي خشك مي‌باشد. همچنين حرارت مخصوص بخار عبارتست از :كه در رابطه (5ـ7) 015/18 جرم ملكولي بخار آب مي باشد.
نسبت رطوبت (W) عبارتست از:
(5ـ8)
در رابطة (4-8) فشار جزئي هوا (Pa)برابر است با
(5ـ9)
فشار جرئي بخار (PV)نيز از رابطه (4ـ10) است مي آيد
(5ـ10)
براي محاسبة دماي خروجي از كمپرسور از روابط (4ـ11) و (4ـ12) استفاده مي شود.
(5ـ11)
(5ـ12)
به علت اينكه نسبت فشار و راندمان كمپرسور تابعي از بار و درجه حرارت ورودي به كمپرسور هستند، با اطلاعات موجود نمي توان مقدار دقيق آنها و در نتيجه حرارت خروجي از كمپرسور را بدست آورد . بدين جهت از درجه حرارتهاي اندازه گيري شده بر روي توربين گاز كه در جدول (5-1) آورده شده است استفاده گرديده است
جدول (5ـ2) تغييرات كار مصرفي كمپرسور را به ازاي رطوبت نسبي و درجه حرارت ورود به كمپرسورهاي مختلف نشان مي دهدوجه به شكل (2ـ7) و رابطة (2ـ12) مي توان استنباط كرد كه با كاهش دماي هواي ورودي با دماي خروجي از كمپرسور (ورودي به اتاق احتراق) نيز كاهش خواهد يافت. با آزمايشهاي بعمل آمده بر روي توربين گازهاي مختلف ميزان دماي خروجي از كمپرسور در بارها و دماهاي ورودي متفاوت در شكل (2-4) نمايش داده شده است.|
45 |
35 |
19 |
6 |
دماي محيط C |
|
17/135 |
120 |
44/98 |
3/81 |
دماي‌خروجي‌ازكمپرسورCدربار25% |
|
5/223 |
5/211 |
23/195 |
2/181 |
50% |
|
328 |
64/321 |
312 |
52/303 |
75% |
|
5/371 |
364 |
347 |
332 |
100% |
جدول (5ـ1): تغييرات دماي خروجي از كمپرسور در بارها و دماهاي ورودي به كمپرسور متفاوت
5ـ1ـ2ـ كار كمپرسور :
معمولا در محاسبات مربوط به كار كمپرسور از درجه حرارت خشك استفاده مي‌شود. در صورتي كه با افزايش رطوبت هوا حرارت مخصوص آن نيز تغيير مي كند و در نتيجه مقدار كميت محاسبه شده نيز دچار تغييرات مي شود بدين جهت براي محاسبه كار كمپرسور از تغيير آنتالپي هواي ورودي و خروجي مطابق رابطه (5ـ4) استفاده مي نماييم:
حرارت مخصوص مخلوط هوا (Cpm)خود از دو قسمت يعني حرارت مخصوص هوا و بخار تشكيل شده است.
و
كه در رابطه (5ـ6)، 97/28 جرم ملكولي هواي خشك مي‌باشد. همچنين حرارت مخصوص بخار عبارتست از :كه در رابطه (5ـ7) 015/18 جرم ملكولي بخار آب مي باشد.
نسبت رطوبت (W) عبارتست از:
(5ـ8)
در رابطة (4-8) فشار جزئي هوا (Pa)برابر است با
(5ـ9)
فشار جرئي بخار (PV)نيز از رابطه (4ـ10) است مي آيد
(5ـ10)
براي محاسبة دماي خروجي از كمپرسور از روابط (4ـ11) و (4ـ12) استفاده مي شود.
(5ـ11)
(5ـ12)
به علت اينكه نسبت فشار و راندمان كمپرسور تابعي از بار و درجه حرارت ورودي به كمپرسور هستند، با اطلاعات موجود نمي توان مقدار دقيق آنها و در نتيجه حرارت خروجي از كمپرسور را بدست آورد . بدين جهت از درجه حرارتهاي اندازه گيري شده بر روي توربين گاز كه در جدول (5-1) آورده شده است استفاده گرديده است
جدول (5ـ2) تغييرات كار مصرفي كمپرسور را به ازاي رطوبت نسبي و درجه حرارت ورود به كمپرسورهاي مختلف نشان مي دهد