Τι είναι ο στρόβιλος καύσης;

Ένας στρόβιλος καύσης είναι ένα μηχάνημα στο οποίο ο αέρας εισέρχεται, γίνεται συμπιεσμένος και αναμειγνύεται με αέριο ή λάδι πριν αναφλεγεί.Ο αέρας είναι συνήθως αντλημένος στο μπροστινό μέρος, ενώ η συμπίεση και η καύση συμβαίνουν γενικά και σε διαφορετικά τμήματα.Η θερμότητα από την καύση μπορεί στη συνέχεια να μετακινήσει έναν στρόβιλο που μετατρέπει τη δύναμη του ταχέως μετακινούμενης, υψηλής πίεσης σε ενέργεια.Ο στρόβιλος καύσης χρησιμοποιείται συχνά από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και σε κινητήρες αεροπλάνου για να παράγει ώθηση.Αυτή η διαδικασία είναι συνήθως διαλείπουσα.Το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος του στροβίλου τρέχει τον συμπιεστή, ενώ μόνο ένα μέρος της δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια.Επομένως, ένα κοινό ζήτημα με έναν στρόβιλο καύσης είναι η ενεργειακή απόδοση.Η λειτουργία της μονάδας καθορίζεται συνήθως από τον κύκλο Brayton, στον οποίο ο αέρας συμπιέζεται και η πίεση αυξάνεται.Ο αέρας θερμαίνεται με σταθερή πίεση μέχρι να επεκταθεί, κατά τη διάρκεια της οποίας μειώνεται η πίεση και η θερμοκρασία.Μία μείωση του όγκου του αέρα συνήθως εμφανίζεται καθώς η θερμότητα διαφεύγει από το μηχάνημα στην ατμόσφαιρα.

Μερικές φορές ένας αναγεννητής προστίθεται σε έναν στρόβιλο καύσης για να θερμαίνει τον αέρα που απελευθερώνεται από την εξάτμιση, ενώ ένα intercooler μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία συμπιεσμένου αερίου.Μπορεί να ελαχιστοποιήσει την εργασία που απαιτείται από τον συμπιεστή, αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα του στροβίλου.Στα συστήματα όπου υπάρχουν δύο στρόβιλοι, χρησιμοποιείται συχνά ένας αναθεωρητής στη ροή μεταξύ των δύο.Ένας άλλος τρόπος για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα ενός στροβίλου καύσης μπορεί να είναι η σύλληψη της θερμότητας από την εξάτμιση, μέσω ενός καυστήρα αγωγών, για χρήση σε κλιβάνους, συστήματα ξήρανσης υλικών και άλλες διαδικασίες που κάνουν χρήση της υπερβολικής θερμότητας.Η αποτελεσματικότητα ενός στροβίλου καύσης μπορεί επίσης να επηρεαστεί από το κλίμα, καθώς και από το υψόμετρο.Σε μέρη που έχουν ευρείες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μεταξύ του καλοκαιριού και του χειμώνα, η αποτελεσματικότητα και η χωρητικότητα μπορούν να ποικίλουν αρκετά.Οι τυπικές τιμές μπορούν να βοηθήσουν τους σχεδιαστές να αποφασίσουν για τους τύπους εξαρτημάτων να προσθέσουν για να κάνουν τον στρόβιλο να τρέξει με την πιο ενεργειακή απόδοση.

Οι περισσότεροι τύποι εμπορικών στροβίλων καύσης μπορούν να τρέξουν οπουδήποτε από 500 κιλοβάτ σε 25 μεγαβάτ, ανάλογα με το μοντέλο.Οι εκπομπές μονοξειδίου του αζώτου και του μονοξειδίου του άνθρακα είναι μερικές φορές ανησυχητική, έτσι ώστε να προστεθούν η έγχυση νερού καθώς και τα επιλεκτικά συστατικά καταλυτικής μείωσης (SCR) για να μειωθεί ο κίνδυνος έκθεσης σε τέτοια αέρια.Ένας κινητήρας καύσης είναι συνήθως αξιόπιστος και συνήθως διαθέσιμος σε εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας και άλλες εγκαταστάσεις που μπορούν να κάνουν χρήση τέτοιων μηχανημάτων.