गैस टरबाइन एक प्रकार की मशीन है जो बिजली के रूप में गैस और हवा का उपयोग करती है, और बड़े पैमाने के उद्योगों में इसका अधिक उपयोग किया जाता है। बहुत से लोगों ने इस शब्द के बारे में कभी नहीं सुना है, गैस टरबाइन क्या है, इसकी तो बात ही छोड़िए। निम्नलिखित छोटी श्रृंखला गैस टर्बाइनों की कार्य प्रक्रिया, वर्गीकरण, कार्य सिद्धांत, विशेषताओं और प्रमुख प्रौद्योगिकियों का परिचय देगी।
गैस टरबाइन का संक्षिप्त परिचय:
गैस टरबाइन एक घूमने वाली बिजली मशीन है जो कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में गैस के निरंतर प्रवाह का उपयोग करती है और ताप ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करती है। वायु और गैस की मुख्य प्रक्रिया में केवल कंप्रेसर, दहन कक्ष और टरबाइन (टरबाइन) गैस टरबाइन चक्र के तीन घटक होते हैं, जिन्हें आमतौर पर सरल चक्र के रूप में जाना जाता है। अधिकांश गैस टर्बाइन एक सरल चक्र योजना का उपयोग करते हैं। क्योंकि इसकी संरचना सबसे सरल है, और यह छोटे आकार, हल्के वजन, तेज़ स्टार्ट-अप और गैस टरबाइनों के लिए अद्वितीय कम या कोई ठंडा पानी जैसे फायदों की श्रृंखला को सर्वोत्तम रूप से प्रतिबिंबित कर सकता है।
आमतौर पर गैस टरबाइन में, कंप्रेसर गैस टरबाइन विस्तार के काम से संचालित होता है, जो टरबाइन का भार है। एक साधारण चक्र में, टरबाइन द्वारा उत्सर्जित यांत्रिक कार्य का लगभग 1/2 से 2/3 भाग कंप्रेसर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, और शेष 1/3 या तो जनरेटर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है। जब गैस टरबाइन शुरू होता है, तो सबसे पहले बाहरी शक्ति की आवश्यकता होती है, आम तौर पर स्टार्टर कंप्रेसर को चलाता है, जब तक कि गैस टरबाइन द्वारा उत्सर्जित यांत्रिक शक्ति कंप्रेसर द्वारा खपत की गई यांत्रिक शक्ति से अधिक न हो जाए, बाहरी स्टार्टर ट्रिप हो जाता है और गैस टरबाइन काम कर सकता है स्वतंत्र रूप से।
गैस टरबाइन की कार्य प्रक्रिया:
गैस टरबाइन की कार्य प्रक्रिया यह है कि कंप्रेसर (अर्थात कंप्रेसर) लगातार वायुमंडल से हवा खींचता है और उसे संपीड़ित करता है; संपीड़ित हवा दहन कक्ष में प्रवेश करती है, इंजेक्ट किए गए ईंधन के साथ मिश्रित होती है और जलकर उच्च तापमान वाली गैस बन जाती है, और फिर विस्तार करने और काम करने के लिए गैस टरबाइन में प्रवाहित होती है, जिससे टरबाइन प्ररित करनेवाला कंप्रेसर प्ररित करनेवाला के साथ घूमने के लिए प्रेरित होता है; गर्म उच्च तापमान वाली गैस की कार्यात्मक शक्ति में काफी सुधार हुआ है, इसलिए कंप्रेसर चलाते समय गैस टरबाइन के आउटपुट यांत्रिक कार्य के रूप में अवशिष्ट कार्य होता है।
गैस का प्रारंभिक तापमान और कंप्रेसर का संपीड़न अनुपात गैस टरबाइन की दक्षता को प्रभावित करने वाले दो मुख्य कारक हैं। प्रारंभिक गैस तापमान बढ़ाने और तदनुसार संपीड़न अनुपात बढ़ाने से गैस टरबाइन की दक्षता में काफी सुधार हो सकता है। 70 के दशक के अंत में, संपीड़न अनुपात अधिकतम 31 तक पहुंच गया; औद्योगिक और समुद्री गैस टर्बाइनों का प्रारंभिक गैस तापमान लगभग 1200 डिग्री तक होता है, और विमानन गैस टरबाइन का तापमान 1350 डिग्री से अधिक होता है।
गैस टरबाइन के प्रकार:
1. हेवी-ड्यूटी गैस टर्बाइनों की डिज़ाइन विशेषताएँ: भाग अपेक्षाकृत मोटे होते हैं, और डिज़ाइन का मुख्य उद्देश्य वजन कम करना नहीं है, बल्कि सामग्रियों के अनुप्रयोग के मामले में दीर्घकालिक सुरक्षित कार्य के उद्देश्य को प्राप्त करना है बहुत अच्छे नहीं हैं. प्रति इकाई शक्ति का द्रव्यमान 2-5 किग्रा/किलोवाट है।
2. हल्के गैस टरबाइन की डिज़ाइन विशेषताएँ: बेहतर सामग्री, कॉम्पैक्ट संरचना, हल्के वजन और प्रति यूनिट बिजली का द्रव्यमान 2 किलोग्राम / किलोवाट से कम है।
संरचनात्मक विशेषताएं: (1) अक्षीय असेंबली विधि को अपनाया जाता है, यानी, पूरे स्टेटर को क्षैतिज रूप से विभाजित नहीं किया जाता है, और केवल स्थानीय स्टेटर जैसे कंप्रेसर सिलेंडर को डिस्सेप्लर और असेंबली के लिए दो हिस्सों में विभाजित किया जाता है। (2) रोटर रोलिंग बीयरिंग द्वारा समर्थित है।
3. माइक्रो गैस टरबाइन डिजाइन विशेषताएं: गैस टरबाइन और जनरेटर को छोटी मात्रा और हल्के वजन के साथ समग्र रूप से डिजाइन किया गया है।
संरचनात्मक विशेषताएं: (1) रन-ऑफ टर्बोमशीनरी का उपयोग। (2) कुछ इकाइयाँ एयर बेयरिंग का भी उपयोग करती हैं, जिन्हें चिकनाई वाले तेल की आवश्यकता नहीं होती है।
4. बड़े और मध्यम आकार के गैस टर्बाइन: 20MW से अधिक शक्ति वाले गैस टर्बाइन।
5. छोटी गैस टरबाइन: पावर रेंज 0.3MW{3}}MW है।
6. माइक्रो गैस टरबाइन: 30-300 किलोवाट या उससे कम की पावर रेंज वाली गैस टरबाइन।
