Origini e sviluppo delle turbogas Cicli termodinamici e schemi circuitali Possibili varianti del ciclo Prestazioni delle turbogas La regolazione

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1 Corso di IMPIANI di CONVERSIONE dell ENERGIA Origini e sviluppo delle turbogas L energia, fonti, trasformazioni i ed usi finali Impianti a vapore I generatori di vapore Impianti turbogas Cicli termodinamici e schemi circuitali Possibili varianti del ciclo Prestazioni delle turbogas La regolazione della potenza e l avviamento I componenti delle turbogas Cicli combinati e cogenerazione Il mercato dell energia Le emissioni delle turbogas Il mercato delle turbogas

2 Corso di IMPIANI di CONVERSIONE dell ENERGIA Origini e sviluppo delle turbogas L energia, fonti, trasformazioni i ed usi finali Impianti a vapore I generatori di vapore Impianti turbogas Cicli termodinamici e schemi circuitali Possibili varianti del ciclo Prestazioni delle turbogas La regolazione della potenza e l avviamento I componenti delle turbogas Cicli combinati e cogenerazione Il mercato dell energia Le emissioni delle turbogas Il mercato delle turbogas

3 Impianti a ciclo chiuso In realtà solo negli impianti a circuito chiuso si svolgono completamente i cicli termodinamici. Il fluido motore non viene mai in contatto con i prodotti della combustione Possibilità di utilizzo anche di combustibili scadenti (olio pesante, carbone, ) Possibilità di scegliere liberamente il fluido di lavoro: alto calore specifico (L max ) basso peso specifico: ad es. monoatomico (η max ) con il valore desiderato della pressione di inizio compressione 3

4 Impianti a ciclo chiuso In realtà solo negli impianti a circuito chiuso si svolgono completamente i cicli termodinamici. SC cc Il fluido motore non viene mai in contatto con i prodotti della combustione C U Possibilità di utilizzo anche di combustibili scadenti (olio pesante, carbone, ) Impianto Westinghouse Possibilità di scegliere liberamente il fluido di lavoro: alto calore specifico (L max ) basso peso specifico: ad es. monoatomico (η max ) con il valore desiderato della pressione di inizio compressione 4

5 Impianti a ciclo chiuso In realtà solo negli impianti a circuito chiuso si svolgono completamente i cicli termodinamici. SC cc Il fluido motore non viene mai in contatto con i prodotti della combustione C U Possibilità di utilizzo anche di combustibili scadenti (olio pesante, carbone, ) Impianto Westinghouse SC C U Possibilità di scegliere liberamente il fluido di lavoro: alto calore specifico (L max ) basso peso specifico: ad es. monoatomico (η max ) con il valore desiderato della pressione di inizio compressione C M SF 5

6 Impianti a ciclo chiuso In realtà solo negli impianti a circuito chiuso si svolgono completamente i cicli termodinamici. SC cc Il fluido motore non viene mai in contatto con i prodotti della combustione C U Possibilità di utilizzo anche di combustibili scadenti (olio pesante, carbone, ) Impianto Westinghouse SC C U Possibilità di scegliere liberamente il fluido di lavoro: alto calore specifico (L max ) basso peso specifico: ad es. monoatomico (η max ) con il valore desiderato della pressione di inizio compressione C M SF 6

7 H SC 3* 3 C U * * 4* 4 C M SF E possibile in tal modo incrementare la densità del fluido di lavoro S 7

8 Sempre in ambito di diversa collocazione della camera di combustione sono anche da notare soluzioni con camera a pressione ambiente e compressione dei gas combusti, cioè la turbina lavora in depressione cc C U Impianto con cc a p a Pur essendo nella pratica progettuale di scarsa SC applicazione, i sono state nel passato studiate varianti H del ciclo che permettono di migliorare il rendimento e/o il lavoro specifico dell impianto. 3* 3 Alcune SCdi esse sono talvolta ancora adottate in impianti di applicazione industriale. C U * * 4* 4 C M SF E possibile in tal modo incrementare la densità del fluido di lavoro S 8

9 Pur essendo nella pratica progettuale di scarsa applicazione, i sono state nel passato studiate varianti del ciclo che permettono di migliorare il rendimento e/o il lavoro specifico dell impianto. Alcune di esse sono talvolta ancora adottate in impianti di applicazione industriale. Per migliorare il rendimento si può: Ridurre il fabbisogno di calore da introdurre RIGENERAZIONE Ridurre il lavoro di compressione elevando il lavoro netto e quello specifico COMPRESSIONE INERREFRIGERAA 9

10 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. 0

11 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. Rigeneratore cc C U Ciclo aperto rigenerativo

12 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. Rigeneratore cc Rigeneratore Qi C U C U Ciclo aperto rigenerativo Qu Ciclo chiuso rigenerativo

13 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. Rigeneratore Qi C U Qu Ciclo chiuso rigenerativo 3

14 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. 3 Rigeneratore Qi C U 4 Qu Ciclo chiuso rigenerativo S 4

15 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. 3 Rigeneratore Qi C U Qu Ciclo chiuso rigenerativo 6 S 5

16 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. 3 Rigeneratore Qi C U Qu Ciclo chiuso rigenerativo 6 S Ovviamente tutto ciò è puramente ipotetico essendo possibile solo con una capacità di scambio totale. Si potrà scendere con i gas alla temperatura di aspirazione e salire con l aria compressa sino alla temperatura di uscita dalla turbina, se e sole se il RIGENERAORE ha una superficie di scambio o un coefficiente globale di scambio di valore infinito. 6

17 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. 3 Fattibilità: 4 > Vantaggi: Lavoro netto inalterato Calore introdotto ridotto Aumento considerevole del rendimento 5 i 4 4 oppure: Considerando il caso di rigeneratore ideale con efficienza unitaria: Q η = Q η = S u c = c Che tenendo conto di: p p = ( 6 ) ( ) ε ( β ) ε ( β ) 4 β = 3 ε β ε β η = τ 7

18 RIGENERAZIONE Consiste nell utilizzo del calore contenuto nei gas scaricati dalla turbina al fine di elevare la temperatura dell aria entrante in camera di combustione. η 0,8 Fattibilità: 4 > Vantaggi: Lavoro netto inalterato Calore introdotto ridotto Aumento considerevole del rendimento ciclo rigenerativo 3 = 300 C Svantaggi: massimo rendimento con β = bassi valori del lavoro specifico Forte aumento delle dimensioni d impianto 0,6 3 = 900 C Considerando il caso di rigeneratore ideale con efficienza unitaria: 0,4 4 = ciclo semplice 0 0, β 0 30 per un ciclo con k =,4.ε = 0,857 = 5 C ε β η = τ 8

19 RIGENERAZIONE REALE Nella realtà occorrerà tener conto che: rigeneratore I coefficienti di scambio e le superfici non sono infinite, e conseguente Δ residuo all uscita dei gas, Le due correnti subiscono perdite di pressione nell attraversamento del rigeneratore, Le perdite termiche verso l esterno non sono nulle, Le capacità termiche dei flussi di aria e di gas combusti differiscono per massa e calore specifico diversi efficienza di rigenerazione che ciclo reale L efficienza del compressore e della turbina possono non supera mai il 90% incidere id sulla reale differenza delle temperature t 4 e 9

20 RIGENERAZIONE REALE Nella realtà occorrerà tener conto che: 0,45 η rigeneratore I coefficienti di scambio e le superfici non sono infinite, e conseguente Δ residuo all uscita dei gas, Le due correnti subiscono perdite di pressione nell attraversamento del rigeneratore, Le perdite termiche verso l esterno non sono nulle, Le capacità termiche dei flussi di aria e di gas combusti differiscono per massa e calore specifico diversi efficienza di rigenerazione che ciclo reale L efficienza del compressore e della turbina possono non supera mai il 90% incidere id sulla reale differenza delle temperature t 4 e Cicli rigenerativi 8 0 Osservazioni: 5 β=6 8 Con la rigenerazione il rendimento dipende meno 0,40 dal valore di β 4 β=30 8 L aumento Laumento di rendimento diminuisce con β ed è 5 comunque limitato a valori ridotti del rapporto di 0,35 compressione Cicli semplici Cicli reali di Il vantaggio rispetto al ciclo semplice è modesto e Grandi unità non supera mai iil43%iil in questo caso 0 con 0,30 A parità di β il lavoro specifico diminuisce per I = 80 C 8 effetto delle perdite di carico nel rigeneratore 6 Lavoro specifico 0, kj/kg 400 0

21 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA La riduzione del lavoro compiuto per comprimere può essere operata tramite una trasformazione che termini ad una temperatura più bassa di quella corrispondente alla fine della trasformazione isoentropica. Operando solo con la situazione ambientale, ciò può essere ottenuto con una massimo di efficienza corrispondente alla compressione isoterma, che non potrà scendere sotto la temperatura ambiente. compressione isoterma. lavoro di compressione nullo impossibile

22 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA La riduzione del lavoro compiuto per comprimere può essere operata tramite una trasformazione che termini ad una temperatura più bassa di quella corrispondente alla fine della trasformazione isoentropica. Operando solo con la situazione ambientale, ciò può essere ottenuto con una massimo di efficienza corrispondente alla compressione isoterma, che non potrà scendere sotto la temperatura ambiente. compressione isoterma. lavoro di compressione nullo impossibile 3 4 S

23 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA La riduzione del lavoro compiuto per comprimere può essere operata tramite una trasformazione che termini ad una temperatura più bassa di quella corrispondente alla fine della trasformazione isoentropica. Operando solo con la situazione ambientale, ciò può essere ottenuto con una massimo di efficienza corrispondente alla compressione isoterma, che non potrà scendere sotto la temperatura ambiente. compressione isoterma. lavoro di compressione nullo impossibile 3 possibile compressione paraisoterma 4 S 3

24 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA La riduzione del lavoro compiuto per comprimere può essere operata tramite una trasformazione che termini ad una temperatura più bassa di quella corrispondente alla fine della trasformazione isoentropica. Operando solo con la situazione ambientale, ciò può essere ottenuto con una massimo di efficienza corrispondente alla compressione isoterma, che non potrà scendere sotto la temperatura ambiente. compressione isoterma. lavoro di compressione nullo impossibile 3 possibile compressione paraisoterma non conveniente 4 S 4

25 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA La riduzione del lavoro compiuto per comprimere può essere operata tramite una trasformazione che termini ad una temperatura più bassa di quella corrispondente alla fine della trasformazione isoentropica. Operando solo con la situazione ambientale, ciò può essere ottenuto con una massimo di efficienza corrispondente alla compressione isoterma, che non potrà scendere sotto la temperatura ambiente. compressione isoterma. lavoro di compressione nullo impossibile 3 possibile compressione paraisoterma non conveniente Si dimostra che la pressione intermedia p i, per la quale è minimo il lavoro complessivo, risulta dalla pi = p p Che per n stadi ogni iesima compressione diventa 4 p i = ( n i p ) p n i Ed il rapporto di compressione di ogni stadio che fornisce il minimo lavoro sarà dato da p n n β i = β t = p S PUO ESSERE CONVENIENE FARE UNO O DUE SADI 5

26 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA Dopo un primo salto di pressione (in teoria p = p p p ) Si può operare un raffreddamento sino alla temperatura ambiente La nuova compressione permetterà di raggiungere la pressione finale i 3 p i cc 3 * p C C U p 4 Qr * 4 Qr S 6

27 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA Dopo un primo salto di pressione (in teoria pi = p p p ) Il ciclo ( *) così aggiunto al ciclo principale d origine origine, ha un rendimento inferiore poiché è un Si può operare un raffreddamento sino alla temperatura ambiente ciclo di Joule che si sviluppa con un salto La nuova compressione permetterà di raggiungere la pressione finale di pressione inferiore. 3 La compressione interrefrigerata ideale migliora il lavoro specifico ma sembra peggiorare il rendimento p i come nella rigenerazione, i guadagni di rendimento si otterrebbero con impianti che comportano cospicui investimenti e dimensioni ( compressori + scambiatori); p al vantaggio energetico può corrispondere quindi uno svantaggio economico. * p 4 Nel caso reale le cose possono però cambiare radicalmente S 7

28 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA caso reale Si tratta ora di capire quanto vale il rendimento del ciclo aggiunto (,,, *) che però non è un ciclo di Joule reale in quanto contempla una espansione ad entropia decrescente Se però analizziamo il ciclo equivalente lo possiamo paragonare ad un ciclo di Joule ideale del quale possiamo calcolare il rendimento. p Cicli equivalenti ai fini del rendimento se scambiano le stesse quantità di calore p i * p S 8

29 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA caso reale Si tratta ora di capire quanto vale il rendimento del ciclo aggiunto (,,, *) che però non è un ciclo di Joule reale in quanto contempla una espansione ad entropia decrescente Se però analizziamo il ciclo equivalente lo possiamo paragonare ad un ciclo di Joule ideale del quale possiamo calcolare il rendimento. p Cicli equivalenti ai fini del rendimento se scambiano le stesse quantità di calore p i Calore entrante: A B Calore scaricato: C * D uguale a: A X Y B * Y p Il ciclo ( *) reale anomalo equivale al ciclo (X Y) ideale di Joule X Analizziamo ora i rendimenti nei rispettivi diagrammi C A D B S 9

30 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA caso reale 0,4 η 0,3 η i η η l η r p p i P 0, β del ciclo equivalente 0, * Y p β del ciclo aggiunto β del ciclo principale β 5 X Analizziamo ora i rendimenti nei rispettivi diagrammi C A D B S 30

31 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA caso reale 0,4 η 0,3 η i η η l η r p Pη i 0, p i 0, * Y p β 5 X Analizziamo ora i rendimenti nei rispettivi diagrammi C A D B S 3

32 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA caso reale Le cose migliorano ancora se si tiene conto che l aria più fredda alla fine della compressione aiuta al 0,4 raffreddamento delle pale della turbine con vantaggio ulteriore sia sul rendimento che sulla affidabilità L effetto benefico della refrigerazione risulta maggiore quanto prima si effettua. E maggiore infatti l eliminazione degli effetti del controrecupero A parità di area del ciclo è meglio che esso abbia un rapporto di compressione più elevato possibile η i 0,3 η i η η l η r p Pη i 0, p i 0, * Y p β 5 X Analizziamo ora i rendimenti nei rispettivi diagrammi C A D B S 3

33 COMPRESSIONE INERREFRIGERAA caso reale Le cose migliorano ancora se si tiene conto che l aria più fredda alla fine della compressione aiuta al raffreddamento delle pale della turbine con vantaggio ulteriore sia sul rendimento che sulla affidabilità L effetto benefico della refrigerazione risulta maggiore quanto prima si effettua. E maggiore infatti l eliminazione degli effetti del controrecupero A parità di area del ciclo è meglio che esso abbia un rapporto di compressione più elevato possibile Osservazioni 0,45 η 0,40 0,35 0,30 Grandi gruppi Il rendimento non varia sensibilmente a parità di β Comprimere sopra un β di 30 è ancora molto difficile: Grandi gruppi β=80 65 con l interrefrigerazione si può però raggiungere 40 valori di β molto elevati, ritoccando quindi di alcuni 30 punti il valore del rendimento β= Il lavoro specifico aumenta invece considerevolmente soprattutto al crescere di β 8 8 Cicli semplici 5 Piccole unità 5 β=30 Il rendimento ed il lavoro specifico variano 4 sensibilmente a parità di β con l impiego della interrefrigerazione i i 8 Piccole unità 5 Cicli interrefrigerati β=8 5 con β = β 9 Lavoro specifico 0, kj/kg 600 L INERREFRIGERAZIONE E PARICOLARMENE ADAA PER GRUPPI DI PICCOLA POENZA 33

34 RICOMBUSIONE Un modo analogo alla interrefrigerazione per aumentare il lavoro utile Dopo un primo salto di pressione nella turbina si può pensare di riportare il gas in camera di combustione. Vantaggi: Svantaggi: accresce il lavoro sviluppato dall impianto rilascia il gas a temperature molto più elevate mantiene la temperatura massima a valori non eccessivi si riesce a mantenere lo stesso valore del impiega meglio l aria aspirata legandola al combustibile rendimento solo se si adottano con un eccesso globale minore pressioni intermedie molto elevate è richiesta molta più aria per il raffreddamento delle pale delle turbine 3 cc cc p p i 4 C U 4 p S 34

35 Combinazione di INERREFRIGERAZIONE - RICOMBUSIONE - RIGENERAZIONE cc cc C C U Qr * 3 3 p p 4 * 6 Qr S 35

36 Corso di IMPIANI di CONVERSIONE dell ENERGIA Origini e sviluppo delle turbogas L energia, fonti, trasformazioni i ed usi finali Impianti a vapore I generatori di vapore Impianti turbogas Cicli termodinamici e schemi circuitali Possibili varianti del ciclo Prestazioni delle turbogas La regolazione della potenza e l avviamento I componenti delle turbogas Cicli combinati e cogenerazione Il mercato dell energia Le emissioni delle turbogas Il mercato delle turbogas 36

37 Prestazioni delle turbogas Il calcolo completo di un ciclo di turbina a gas consiste nel trovare le caratteristiche termodinamiche dei punti del ciclo tali da poter definire: la potenza utile sviluppata, il rendimento, le specifiche di progetto dei singoli componenti I risultati dipendono strettamente dalla precisione con cui si sono considerati i singoli componenti: lievi differenze sui valori di alcune caratteristiche (es. rendimenti di compressori e turbine) possono portare a notevoli differenze finali. la massa di fluido operante nelle singole parti del ciclo: oltre alla variazione apportata dall introduzione di combustibile si deve tener conto anche dell impiego, oggi molto esteso, dell aria per il raffreddamento delle pale P e = M fumi Portata dei fumi evolventi in turbina Δh r η o M Δh asp h r C η o C η Salto Rendimento Portata Rendimento organico di organico del turbina compr. entalpico reale di turbina d aria aspirata dal compr. Ge η = Pe M H Salto Rendimento Rend. del c i entalpico reale di compr. generatore elettrico Portata di combustibile utilizzato Potere calorifico inferiore 37

38 Prestazioni delle turbogas Comp. Mol.% CH 4 =9.9 N =7.8 H i = 44.4 MJ/kg i Mc=4.7 kg/s =5 C p=30 bar Pt = 65.3 MWt cc Mf=50. kg/s =336 C p=4.6 bar Comp. Mol.% Ar=0.88 CO =4.7 H O=9.47 N =74.08 O =.3 Pe =.3 MWe η = Mac=506 kg/s =398.4 C p=5.05 bar Pt d =.5 MWt I = 80 C Pe f = 394 MWt raf. = 4,8 kg/s C P C = 30.4 MW Pm d = MWt P = 457. MW U Aria raff. ugello = 37.7 kg/s Pe d =.4 MWt d =5 C UR=60% p=.03 bar C F Comp. Mol.% Ar=0.9 CO =0.03 H O=.04 N =77.8 O =0.73 Masp=600 kg/s =5 C p=.003 bar Aria raff. pale turbina = 5.5 kg/s Mf=609.6 kg/s =599.7 C p=.0 bar Comp. Mol.% Ar=0.88 CO =3.66 H O=8.5 N =74.54 O =.67 38

39 Prestazioni delle turbogas ANALISI di SENSIBILIA alla variazione di parametri riferiti ad una particolare situazione progettuale η c -% +% η t -% +% I -50 C +50 C mxp -0 C +0 C I+ mxp -50 C -0 C +50 C +0 C Δp in 3 kpa 0 kpa Δp comb 3 kpa 0 kpa Δp sc 6% 0% Variazione del RENDIMENO % 39

40 Prestazioni delle turbogas ANALISI di SENSIBILIA alla variazione di parametri riferiti ad una particolare situazione progettuale η c -% +% -% +% η t -% +% -% +% I -50 C +50 C -50 C +50 C mxp -0 C +0 C -0 C +0 C I+ mxp -50 C -0 C +50 C +0 C -50 C -0 C +50 C +0 C Δp in 3 kpa 0 kpa 3 kpa 0 kpa Δp comb 3 kpa 0 kpa 3 kpa 0 kpa Δp sc 6% 0% 6% 0% Variazione del RENDIMENO % Variazione del LAVORO SPECIFICO % 40

41 Corso di IMPIANI di CONVERSIONE dell ENERGIA Origini e sviluppo delle turbogas L energia, fonti, trasformazioni i ed usi finali Impianti a vapore I generatori di vapore Impianti turbogas Cicli termodinamici e schemi circuitali Possibili varianti del ciclo Prestazioni delle turbogas La regolazione della potenza e l avviamento I componenti delle turbogas Cicli combinati e cogenerazione Il mercato dell energia Le emissioni delle turbogas Il mercato delle turbogas 4

42 Regolazione della potenza La prima e principale evoluzione delle turbogas si è verificata nel campo delle centrali adibite a servizio di punta. La semplicità di impianto e la combustione interna dovrebbero garantire una versatilità nella regolazione della potenza. La possibilità offerta di poter costruire impianti di piccola potenza favorisce la parzializzazione della potenza nominale, ma con costi elevati. Al crescere della potenza di impianto diventava indispensabile assicurare un sistema efficace di regolazione entro ampi intervalli. 4

43 Regolazione della potenza H 3* 3 ΔHt Il calettamento meccanico del compressore con la turbina obbliga la velocità di rotazione delle macchine a quella legata alla frequenza di rete. ΔHc 4 * 4 ΔHt* E possibile variare la portata di gas, o il punto di fine compressione, solo utilizzando compressori di molti stadi a calettamento variabile. A D S Se non si vuole ricorrere a tale impiego, peraltro costoso, essendo invariate ΔHc si cercherà di variare ΔHt abbassando il punto 3 con ovvie perdite di rendimento. Il problema è in realtà limitato dalla scarsa variazione di potenza richiesta e dalla sua ottenibilità con ridotte variazioni di emperatura 3 enuto conto che la potenza della turbina è circa il triplo della potenza netta erogata, per una riduzione anche cospicua del 50% (/), è sufficiente una riduzione della potenza della turbina per /6 del massimo cioè del 6% variazioni di emperatura 3: potenza della turbina per /6 del massimo, cioè del 6% 43

44 Regolazione della potenza Regolazione con modifica della portata massica si ottiene mediante l uso di pale a calettamento variabile: Nei compressori assiali è possibile variare, mediante semplici leveraggi, l angolo di calettamento delle pale statoriche. IGV: inlet guide vanes Così facendo si riduce notevolmente la variazione della velocità assoluta al variare della portata e conseguentemente il rendimento si mantiene ai valori elevati anche a portate ridotte sino al 50% 44

45 Regolazione della potenza Regolazione con modifica della portata massica si ottiene mediante l uso di pale a calettamento variabile: Nei compressori assiali è possibile variare, mediante semplici leveraggi, l angolo di calettamento delle pale statoriche. IGV: inlet guide vanes Così facendo si riduce notevolmente la variazione della velocità assoluta al variare della portata e conseguentemente il rendimento si mantiene ai valori elevati anche a portate ridotte sino al 50% Regolazione con modifica del numero di giri si ottiene mediante l impiego di impianti a più assi Disaccoppiando la turbina di potenza dal gruppo compressore-turbina in equilibrio energetico con funzione di generatore di gas, si ha la possibilità di far ruotare il compressore alla velocità di rotazione migliore per l adattamento dei triangoli di velocità. Permette grande flessibilità di regolazione e, se accoppiato con il calettamento variabile, è la soluzione preferibile Le soluzioni possibili sono due: Serie tipo General Electric Parallelo tipo Elliot 45

46 Regolazione della potenza Regolazione con modifica della portata massica si ottiene mediante l uso di pale a calettamento variabile: Nei compressori assiali è possibile variare, mediante semplici leveraggi, l angolo di calettamento delle pale statoriche. IGV: inlet guide vanes Così facendo si riduce notevolmente la variazione della velocità assoluta al variare della portata e conseguentemente il rendimento si mantiene ai valori elevati anche a portate ridotte sino al 50% Regolazione con modifica del numero di giri si ottiene mediante l impiego di impianti a più assi Disaccoppiando la turbina di potenza dal gruppo C ap bp U compressore-turbina in equilibrio energetico con funzione di generatore di gas, si ha la possibilità di far ruotare il compressore alla velocità di rotazione migliore per l adattamento dei triangoli gruppo generatore di gas di velocità. Permette grande flessibilità di regolazione e, se accoppiato con il calettamento variabile, è la soluzione preferibile cc turbina di potenza Le soluzioni possibili sono due: Serie tipo General Electric Parallelo tipo Elliot 46

47 Regolazione della potenza Regolazione con modifica della portata massica si ottiene mediante l uso di pale a calettamento variabile: Nei compressori assiali è possibile variare, mediante semplici leveraggi, l angolo di calettamento delle pale statoriche. IGV: inlet guide vanes Così facendo si riduce notevolmente la variazione della velocità assoluta al variare della portata e conseguentemente il rendimento si mantiene ai valori elevati anche a portate ridotte sino al 50% Regolazione con modifica del numero di giri si ottiene mediante l impiego di impianti a più assi Disaccoppiando la turbina di potenza dal gruppo C ap bp U compressore-turbina in equilibrio energetico con funzione di generatore di gas, si ha la possibilità di far ruotare il compressore alla velocità di rotazione migliore per l adattamento dei triangoli gruppo generatore di gas di velocità. Permette grande flessibilità di regolazione e, se accoppiato con il calettamento variabile, è la soluzione preferibile cc turbina di potenza cc turbina di potenza Le soluzioni possibili sono due: Serie tipo General Electric Parallelo tipo Elliot C ap bp U gruppo generatore di gas 47