Turbina a gas: informazioni

Pubblicato il da Emy Di Tommaso

La turbina a gas o turbo-gas o turboespansore è il motore termico più diffuso in tutto il mondo, sia per la produzione di energia elettrica che per azionamento di macchine operatrici. I motori termici, definiti anche motori a combustione interna, sono utilizzati per trasformare, mediante turbomacchine, l'energia chimica del combustibile. L'energia estratta è resa disponibile sotto forma di potenza all'albero, aria compressa, spinta o una loro combinazione ed è utilizzata per muovere aerei, treni, navi, generatori, ecc. I futuri sviluppi tecnologici sono molto promettenti, infatti, benché siano stati fatti grandissimi progressi, specialmente in termini di rendimento, affidabilità e disponibilità, vi è ancora il potenziale per notevoli miglioramenti. La turbina a gas, infatti, rappresenta una tecnologia giovane e in fase di ulteriore sviluppo.

Descrizione generale

La turbina a gas è una macchina motrice rotante a combustione interna. Poiché fornita di un compressore d'aria e di una camera di combustione, è in grado di produrre un fluido in pressione e a elevata temperatura (gas combusto) che, espandendosi negli stadi turbina, fornisce energia meccanica all'esterno.

Quindi la turbina a gas può considerarsi un vero e proprio impianto del tutto autosufficiente.

Componenti principali

Compressore: componente del motore che innalza la pressione del fluido in ingresso riducendone il volume. Nelle turbine a gas può essere di tipo assiale o centrifugo. L'energia necessaria al suo funzionamento è fornita da una turbina a cui è collegato mediante un albero motore.

Camera di combustione: in cui l'energia chimica posseduta dal combustibile (generalmente cherosene) viene rilasciata mediante la sua combustione con l'ossigeno presente nell'aria compressa fornita dal compressore, innalzando la temperatura (e quindi l'entalpia) dei gas combusti.

Turbina: turbomacchina motrice idonea a raccogliere l'energia cinetica e l'entalpia di un fluido ed a trasformarla in energia meccanica.

Principio di funzionamento

L'aria aspirata e compressa dal compressore è immessa nella camera di combustione dov'è miscelata al combustibile che, con la sua ossidazione, innalza l'entalpia della corrente gassosa che prosegue il suo percorso passando negli stadi della turbina dove ha la possibilità di espandersi, cedendo energia alla turbina stessa.

La turbina trascina il compressore e l'energia netta risultante è:

  • o utilizzata direttamente come energia meccanica nel campo delle applicazioni industriali;

  • o trasformata in energia elettrica mediante un alternatore accoppiato alla turbina in campo energetico.

Campi di applicazione

Le turbine a gas vengono costruite in una gamma di potenze vastissima (da poche centinaia di kW a oltre 240 MW) e in molte varianti costruttive (heavy duty o aereoderivate, mono o bialbero), a seconda dell'impiego a cui sono destinate.

Applicazioni fisse (uso industriale):

  • azionamenti di compressori e pompe;

  • produzione di energia elettrica (es. microturbine) .

Applicazioni mobili:

  • per trazione ferroviaria e marina;

  • per aviazione (aerei turboelica e turboreattori).

turbina

Con tag Scienze

Per essere informato degli ultimi articoli, iscriviti:

Commenta il post