turbogas

[aziendagricola_mantovani]

ciao...sono un agricoltore con la passione dell'elettrotecnica..qulcuno sa dirmi quale dispositivo adottano nelle centrali a turbogas per interfacciare il compressore e la caldaia?
Mi spiego meglio:se il compressore ipotiziamo lavori a 6 atm,e sparia laria in caldaia,la quale soggetta ad un aumento di temperatura,aumenta di pressione per poi agira sulla turbina...ma come fanno a far uscire l'aria solo dalla parte della turbina evitando un riflusso al compressore?
forse l'azione del motore e sufficente a contrastare ?

grazie della collaborazione

 

[illo41100]

Mi sa che hai le idee un po' confuse... se parliamo di turbine alias Turbogas non esiste la caldaia... esiste una o piu' turbine del tipo a "reazione" .
In questo caso siamo off-topic e non e' l'area giusta per la tua domanda.

Tuttavia brevemente ti rispondo molto superficialmente : se si rispetta la sequenza - compressore-bruciatore-turbina e' scontato che se il compressore comprime aria nel bruciatore , non piu' uscire dal compressore stesso... ma uscira' dal lato della turbina , con un'energia pari alla espansione del gas bruciato .

Questo in linea di massima poi ci sono diversi tipi di turbina , diversi accorgimento e MOLTE perdite .

Se parliamo invece di centrali TERMOELETTRICHE dove c'e' una caldaia che brucia -nafta-olio-carbone- al cui interno c'e' dell'acqua , alla stato di vapore ( na' caldaia a vapore insomma ) e tale vapore fa girare una turbina , sempre a vapore...

Tale turbina e poi collegata ad un generatore che produce elettricita'.


Ciao

 

[livingreen]

Perfetto, aziendagricola_mantovani, hai praticamente indovinato: a parte l'ingeniutà di chiamare "caldaia" la camera di combustione, il principio è proprio quello. Il compressore porta l'aria ad una pressione superiore a quella presente nella camera di combustione, e non può esserci ritorno.
Lo studio delle pressioni in gioco risente però soprattutto nell'accurato calcolo delle sezioni dei condotti e della camera... in pratica, essendo la camera aperta verso lo scarico, la pressione verso il compressore non può essere elevata, ed il restringimento di sezione nel percorso dell'aria verso la camera fa sì che la pressione aumenti ancora, mentre nel percorso "al contrario" tenderebbe a diminuire (dirlo in parole povere è più difficile che con le formule, spero di essermi spiegato)
Lo stesso principio si usa nelle turbine a vapore: se nel corpo cilindrico si sviluppa una pressione di 45 bar, la pompa di alimento deve poterne dare almeno il 20 % in più (diciamo 55-60 bar), altrimenti il vapore non andrebbe VERSO la turbina... ma ricaccerebbe indietro l'acqua di alimento.

 

[SGF]

CITAZIONE
Lo stesso principio si usa nelle turbine a vapore: se nel corpo cilindrico si sviluppa una pressione di 45 bar, la pompa di alimento deve poterne dare almeno il 20 % in più (diciamo 55-60 bar), altrimenti il vapore non andrebbe VERSO la turbina... ma ricaccerebbe indietro l'acqua di alimento​

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[livingreen]

Forse l'ho detto in parole troppo povere....
Il concetto rimane: se la pressione del vapore fosse più alta della pressione di alimento, oltre a bloccare il flusso d'acqua di alimentazione, la ricaccerebbe anche indietro... Insomma, farebbe quel che gli pare invece di fare quel che vogliamo noi, e per vari motivi la distruzione della caldaia sarebbe assicurata.
Ovviamente, parlo a livello generale: ci sono valvole di non ritorno sui gruppi delle pompe, e non solo per lo scambio o la manutenzione... e poi, si tratta di una cosa che NON deve accadere, ci sono un sacco di sistemi di sicurezza proprio per questo.
Il vapore sfogherebbe anche lato turbina, ovviamente, vista come un uscita a bassa pressione e quindi come via preferenziale. Ma la turbina offre comunque un carico resistente, e potrei ritrovarmi vapore anche a monte fino agli economizzatori..
Le pompe, quindi, devono vincere le perdite di carico dei circuiti acqua + la contropressione del vapore + un margine di sicurezza.

 

[aziendagricola_mantovani]

scusate la mia durezza di comprendonio...io avevo capito,che la caldaia(non sara il termine esatto,ma di questo si tratta) ha lo scopo,apportando calore a volume costante,di aumentare la pressione...
ergo,il compressore non puo essere ad una pressione superiore...
tuttavia,adesso livingreen mi hai messo una pulce nell'orecchio,che non sia tutto dovuto al fatto che l'unica parte dove non esiste alcun valore di pressione degno di nota essendo lo sfintere di ingresso della turbina,faccia si che esca l'aria aumentata di pressione da la?

 

[livingreen]

La camera di combustione non è un sistema chiuso.... la combustione aumenta il volume e la pressione, e quindi aumenta l'energia del flusso di gas verso l'uscita. E cioè ne aumenta la velocità, determinando una spinta che viene parzialmente sfruttata per azionare il compressore mentre l'energia restante "preme" contro l'aria per spingere un aeroplano (turbina a reazione), oppure sfuttata completamente da una serie di giranti a palette che la trasformano in energia meccanica (turboalbero)


Wiki:
"Da un punto di vista termodinamico, il funzionamento delle turbine a gas è descritto dal Ciclo Brayton, in cui l’aria è compressa isoentropicamente, la combustione avviene a pressione costante e l’espansione in turbina avviene isoentropicamente fino alla pressione di aspirazione. Nel ciclo reale attrito e turbolenza provocano:

Compressione non isoentropica – dato un certo rapporto di compressione, la temperatura allo scarico del compressore è più alta rispetto a quella ideale.
Espansione non isoentropica - dato un certo rapporto di compressione, la temperatura allo scarico della turbina è più alta rispetto a quella ideale, quindi il lavoro utile diminuisce.
Perdite di carico in camera di combustione – riducono il salto di pressione disponibile per l’espansione e quindi anche il lavoro utile. "

 

[pilif]

CITAZIONE
La camera di combustione non è un sistema chiuso.... la combustione aumenta il volume e la pressione,​

Scusate ma, leggete attentamente quello che viene scritto poche righe sotto... la combustione (ideale) avviene con una isobara, quindi al massimo la pressione resta costante. Se si pensa poi ad un combustore reale, si devono tenere d'acconto anche le perdite di carico dovute ad attriti e rimescolamenti del fluido. Ergo la pressione scende leggermente rispetto a quelle in uscita dal compressore. Il fluido vettore (sia esso aria o vapore) non puo' che andare nella direzione di minor pressione. Dunque verso la turbina.

Altra cosa, notata qualche riga + in su...

CITAZIONE
ed il restringimento di sezione nel percorso dell'aria verso la camera fa sì che la pressione aumenti ancora,​

beh, un restringimento porta, dovendo mantenere inalterata la portata, ad un aumento della velocità del fluido. (ovviamente non posso mettere dentro più aria di quanta ne butto fuori altrimenti la mia camera di combustione dovrebbe aumentare di dimensioni).
Questo, come probabilmente sai, porta ad un calo della pressione (per il teorema di Bernoulli).

Nulla di personale, ma penso che un attimo di rigore sia importante quando si trattano certi temi per evitare di portare la gente che ha meno conoscenza dell'argomento a conclusioni errate.

EDIT:
Ah, non me ne ero accorto subito, ma ...

CITAZIONE
l'energia restante "preme" contro l'aria per spingere un aeroplano (turbina a reazione),​

Sono convinto che tu ti sia solo espresso male, ma detta così sembra che la spinta di una turbina di un aereo sia dovuta alla pressione dell'aria in uscita dalla turbina sull'aria esterna (concezione peraltro molto diffusa agli inizi). Il problema di una concezione di questo tipo è che ciò escluderebbe totalmente la possibilità di volo spaziale (difficile trovare aria sufficiente su cui fare pressione in orbita). In realtà la spinta viene generata dalla differenza di velocità dell'aria tra l'ingresso del motore (diffusore) e l'uscita (ugello).