رطوبت نسبی

رطوبت نسبی

واکنش احتراق در محفظه احتراق ، تحت فشار ثابت بوده وفرض شده است که در اثر احتراق ، گونه های, CO , H2O, O2 , N2 ,NO2 CO2 تولیدگردند. با این فرضیات ، واکنش احتراق بصورت رابطه (3-4) خواهد بود .
(3-4)
با استفاده از بالا نس جرمی وتعادل شیمیائی مابین گونه ها واستفاده از سینتیک احتراق وفرض آدیاباتیک بودن محفظه احتراق یا فرض درصدی معقول برای انتقال حرارت از محفظه احتراق ، می توان ضرایب مجهول در رابطه (3-4) ودمای احتراق را پیدا نمود . با حل دسته معادلات حاکم بر احتراق ، مخلوط آب وهوا در قسمت ورودی وروابط حاکم بر مجموعه توربین گازی ، پارامترهای مجهول سیکل بدست می آیند .
فصل پنجم
5- اثرات استفاده از سیستم های خنک کن روی شرایط هوای ورودی به توربین گازی
منحنی (1-5) نمایش دهنده دمای ورودی کمپرسور در مقابل تغییرات دمای خشک ورطوبت نسبی های مختلف برای سیستم خنک کن تبخیری ومنحنی (2-5) متعلق به سیستم خنک کن نوع کویلی در دوحالت مختـلف می باشند. DBT دمـای خشک محـیط وCIT دمای ورودی کمپرسور می باشند .حداقل دمای در نظر گرفته شده برای سیستم تبخیری 8 و برای سیستم کویلی دوحالت 8و 15 می باشد . این منحنی ها ، دمای ورودی کمپرسور را در شرایط آب وهوایی مختلف ودر هنگام استفاده از سیستمهای خنک کن نشان می دهند . منحنی (3-5) میزان خنک کنندگی حاصله را به ازای دماهای خشک مختلف با راندمان 95% در رطوبت نسبی های مختلف برای سیستم خنک کن تبخیری ومنحنی (4-5) میزان خنک کنندگی سیستم کویلی را برای دو حالت ذکر شده نشان می دهد . بعباری دیگر ، این منحنی ها حاکی از این هستند که تحت یک دما و رطوبت نسبی مشخص ، چند درجه می توانیم هوای ورودی به کمپرسور را با سیستمهای مختلف خنک کنیم .
شکل (1-5) دمای ورودی کمپرسور پس از استفاده از سیستم خنک کن تبخیری در دماهای مختلف محیط
ودر رطوبت نسبی های مختلف
شکل (2-5) کاهش دمای هوای ورودی کمپرسور پس از استفاده ازسیستم های خنک کن کویلی
درشرایط آب وهوایی مختلف
شکل (3-5) میزان خنک کنندگی حاصل پس از استفاده از سیستم خنک کن تبخیری در شرایط آب وهوایی مختلف
شکل (4-5) میزان خنک کنندگی حاصل پس از استفاده ازسیستم های خنک کن کویلی درشرایط آب وهوایی مختلف
با تحقیقاتی که صورت گرفت ، مشخص گردید که توربینهای این نیروگاه ، با افزایش دمای محیط در بار پایه ، قادر به تولید توان مطلوب نیست . لذا به نظر می رسد که با ایجاد شرایط زمستانی مصنوعی برای توربین ، بتوان توان از دست رفته توربین را به شبکه برق پالا یشگاه برگرداند. در بخشهای بعدی با استفاده از سیستم خنک کن کویلی ، عملکرد ترمودینامیکی توربین مورد بررسی قرار خواهد گرفت .
1- 5 – اثرات استفاده از سیسستم خنک کن کویلی هوای ورودی به توربیــن گازی روی عملکرد ترمودینامیکی توربین گاز در شرایط بار پایه (دمای هدف در ورودی کمپرسور 15)
همانگونه که در بخش قبلی اشاره شد ، منحنی (5-5) میزان تولید توان واحد در قبل از خنک کردن هوای ورودی به کمپرسور را در شرایط مختلف آب وهوایی نشان می دهد . با خنک کردن هوای ورودی به کمپرسور توسط سیستمهای کویلی ، دمای هوای ورودی به کمپرسور ، از منحنی (2-5) تبعیت خواهد کرد . منحنی (6-5) ، رطوبت نسبی هوای ورودی به کمپرسور را پس از خنک کردن هوای محیط بوسیله سیستم کویلی نشان می دهد . بعنوان مثال این شکل نشان می دهد که چنانچه رطوبت نسبی محیط 10% باشد ، در صورت کاهش دمای محیط به 15 توسط سیستم کویلی ، هیچگاه رطوبت نسبی هوا پس از خنک کردن هوا به 100% نخواهد رسید . تحلیلهای مشابهی را نیز در خصوص شرایط دیگر هوا روی این منحنی می توان داشت .
توان تولیدی نیروگاه پس از خنک کردن هوای ورودی به روش کویلی از منحنی (7-5) پیـروی می کند . منحنی (8-5) نیز میزان افزایش توان در حین استفاده از خنک کن هوا را نسبت به قبل از خنک کردن نشان می دهد . ملاحظه می شود که بیشترین افزایش توان ، مربوط به دماهای بالا با رطوبت نسبی های بالا می باشد . این نتیجه گیری کاملا ً بر خلاف نتیجه گیریهای مربوط به سیستمهای تبخیری است . دلیل این مسئله را باید در میزان آب موجود در هوا در شرایط یکسان جستجو کرد . درصد افزایش توان نیز در منحنی (9-5) آورده شده است . بعنوان مثال ، در 45 و رطوبت نسبی 10% ، حدود 10.8 MW معادل 25% افزایش توان نسبت به قبل از خنک کردن بروش کویلی خواهیم داشت .
منحنی های (21-5) و (10-5) بترتیب میزان دبی جرمی عبوری از کمپرسور در قبل و بعد از خنک کردن ومنحنی (11-5) میزان افزایش دبی جرمی عبوری از کمپرسور بواسطه خنک کردن هوای ورودی با استفاده از سیستم کویلی را نشان می دهد . منحنی (10-5) نشان می دهد که در یک دمای ثابت ، با افزایش رطوبت نسبی ، جرم هوای ورودی کاهش پیدا می کند . اما میزان افزایش جرم هوای ورودی طبق منحنی (11-5) پس از خنک کردن هوای ورودی به روش کویلی ، در رطوبت نسبی های بالا بیشتر است . همانطور که توضیح داده شد ، دلیل این مسئله را باید در کاهش میزان آب موجود در هوا در اثر چگالش آن روی کویلها ی سرمایشی وافزایش جرم مولکولی وچگالی هوای مرطوب باید جستجو نمود .
منحنی (12-5) میزان برودت مورد نیاز در سیستم کویلی را نشان می دهد . این منحنی نشان می دهد که ظرفیت برودتی کویلها در شرایط آب وهوایی با رطوبت نسبی بالا ، بسیار از شرایط آب وهوایی با رطوبت پایین است . بدیهی است که در شرایط رطوبت نسبی بالا ، سهم بزرگی از ظرفیت برودتی صرف چگالش آب روی کویلهای سرمایشی می گردد.
در صورتیکه اگر فرض شود ، ازیک چیلر جذبی برای تأمین برودت بصورت Online استفاده شود، منحنی (13-5) میزان مصرف آب نرم توسط برجهای خنک کن این نوع چیلر را نشان می دهد . در گزارشات آتی ، روشهای برودت وانتخاب بهترین سیستم چیلری مورد مطالعه قرار خواهد گرفت .

Share