रीजेनेरेटर (regenerator) का कार्य क्या है?

Question

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B: यह संकुचित वायु को गर्म करता है

Explanation & Concepts:
रीजेनेरेटर एक हीट एक्सचेंजर है जिसका उपयोग गैस टर्बाइन पावर प्लांट में निकास गैसों से तापीय ऊर्जा (thermal energy) को पुनः प्राप्त करने के लिए किया जाता है। यह दहन कक्ष (combustion chamber) में प्रवेश करने से पहले गर्म निकास गैस प्रवाह से संकुचित वायु में ऊष्मा स्थानांतरित करके कार्य करता है।

Working Principle: ब्रेटन चक्र (Brayton cycle) में, कंप्रेसर से आने वाली संकुचित वायु शुरुआत में कम तापमान पर होती है। रीजेनेरेटर उच्च तापमान वाली निकास गैस (जो अन्यथा बर्बाद हो जाती) का उपयोग इस संकुचित वायु को पहले से गर्म (preheat) करने के लिए करता है, जिससे टर्बाइन इनलेट तापमान तक पहुँचने के लिए दहन कक्ष में आवश्यक ईंधन की मात्रा कम हो जाती है। यह प्रक्रिया प्लांट की समग्र तापीय दक्षता (thermal efficiency) में काफी सुधार करती है।

Key Formulas: $\epsilon = \frac{T_{actual} - T_{inlet}}{T_{max} - T_{inlet}}$ — रीजेनेरेटर की प्रभावशीलता; $\eta_{thermal} = 1 - \frac{Q_{out}}{Q_{in}}$ — चक्र की तापीय दक्षता

Key Points: रीजेनरेशन टर्बाइन की विशिष्ट ईंधन खपत (specific fuel consumption) को कम करता है।; इसके लिए एक अतिरिक्त हीट एक्सचेंजर की आवश्यकता होती है, जो सिस्टम के वजन और दबाव की गिरावट (pressure drop) को बढ़ाता है।; रीजेनेरेटर की प्रभावशीलता टर्बाइन निकास और कंप्रेसर डिस्चार्ज के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करती है।

Advantages: पावर प्लांट की तापीय दक्षता बढ़ाता है; निर्धारित पावर आउटपुट के लिए ईंधन की खपत कम करता है

Disadvantages: हीट एक्सचेंजर घटकों के कारण प्रारंभिक पूंजी लागत बढ़ाता है; चक्र प्रवाह पथों में दबाव का नुकसान (pressure losses) पैदा करता है

Applications: गैस टर्बाइन पावर प्लांट; विमान इंजन (टर्बोप्रॉप अनुप्रयोग); औद्योगिक ऊष्मा रिकवरी सिस्टम

Additional Info: रीजेनेरेटर कम दबाव अनुपात (pressure ratio) वाले संयंत्रों में सबसे प्रभावी होता है।. विकल्प A गलत है क्योंकि संपीड़न (compression) कंप्रेसर का कार्य है, रीजेनेरेटर का नहीं।. विकल्प C और D गलत हैं क्योंकि रीजेनेरेटर ईंधन का संश्लेषण नहीं करता है; यह केवल ऊष्मा ऊर्जा को पुनः प्राप्त करता है।

Answer: B सही है — रीजेनेरेटर का कार्य पावर चक्र की तापीय दक्षता में सुधार करने के लिए निकास गैसों का उपयोग करके संकुचित वायु को गर्म करना है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर चक्रों में रीजेनरेशन मूल रूप से एक ऊष्मा रिकवरी तंत्र है—यह उस ऊष्मा को पुनः प्राप्त करके ईंधन बचाता है जो अन्यथा वायुमंडल में निकल जाती।

Examoogle · Answer

Option A: यह निकास गैसों को संकुचित (compress) करता है

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Option C: यह निकास गैस से दहनशील गैस को पुनर्जीवित करता है

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Option D: यह निकास गैस से दहनशील तेल को पुनर्जीवित करता है

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