Чтение схем газотурбинных установок - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Газотурбинный компрессор вентиляция запрессовка
Газотурбинные установки могут действовать по открытому или замкнутому циклу. В первом случае рабочей средой является газ - продукт сгорания топлива, который после совершения работы безвозвратно уходит в атмосферу. Во втором случае продукт сгорания топлива в цикле служит только для нагревания рабочей среды путем теплообмена, причем рабочей средой может быть воздух или какой-либо газ, непрерывно циркулирующий в системе.
Газотурбинная установка состоит из следующих основных элементов:
- 1. компрессора, нагнетающего сжатый воздух в камеру сгорания или в случае закрытого цикла - рабочую среду в турбину; 2. камеры сгорания для сжигания топлива и ввода теплоты в рабочую среду; турбины.
Рассмотрим подробнее первый случай :
В открытом цикле компрессор должен нагнетать воздух в камеру сгорания под относительно высоким давлением, так как в открытом цикле продукт сгорания является рабочей средой, поступающей в турбину. В закрытом цикле продукт сгорания топлива является только нагревателем рабочей среды. Поэтому высокое давление в ней не обязательно.
В настоящее время в качестве главных двигателей применяют ГТУ, работающие по открытому циклу, у которых сгорание топлива осуществляется при постоянном давлении (Рис. 1). Через патрубок 6 в компрессор 7 засасывается воздух, там он сжимается до определенного давления (примерно до 0,4 МПа). Сжатый воздух из компрессора подается непрерывным потоком в камеру сгорания 2, куда через форсунку 1 поступает топливо. В камере при постоянном давлении топливо сгорает. Выделяющиеся при сгорании газы высокой температуры охлаждаются путем смешения с воздухом и направляются в газовую турбину 4. Здесь приобретенная при расширении газа (смеси продуктов сгорания и воздуха) кинетическая энергия преобразуется на лопатках в механическую энергию. Патрубок 5 служит для выпуска отработавших газов в атмосферу.
Турбина в этой схеме вращает одновременно гребной винт 9 через редуктор 8 и компрессор 7. Отношение давлений на входе и выходе турбины и компрессора одинаково, но турбина выполняет большую работу, чем компрессор. Это происходит потому, что температура газов в турбине выше температуры воздуха в компрессоре. Пуск установки осуществляется пусковым двигателем 3, который сообщает компрессору необходимую минимальную частоту вращения, после чего в камеру сгорания подается топливо, и установка начинает работать.
Термический КПД ГТУ, работающий по этой схеме, относительно низкий. Добиться его повышения можно несколькими способами, например, регенерацией теплоты, т. е. возвратом теплоты в цикл ступенчатым сжатием.
Схема ГТУ с регенерацией теплоты показана на рисунке 2. Отработавший газ из турбины 4 поступает в регенератор-подогреватель 2, где он проходит между трубками и подогревает воздух, поступающий из компрессора 3 в камеру сгорания 1.
Термический КПД ГТУ при регенерации тем выше, чем более нагрет воздух. Степень регенерации - отношение действительного нагрева воздуха к теоретически возможному, при котором температура воздуха достигает температуры газов на выпуске из турбины. В ГТУ с открытым циклом степень регенерации достигает обычно 75 - 85%, а в установках с замкнутым циклом - 90%. Регенерация наиболее эффективна, если дополнительно осуществляется ступенчатое сжатие воздуха в компрессорах, между которыми установлены промежуточные воздухоохладители.
В газотурбинных установках обычно применяют не более двух промежуточных воздухоохладителей Увеличение их числа усложняет установку, не принося существенных выгод.
В газотурбинных установках, работающих по замкнутому циклу, имеется воздухоподогреватель, в котором нагревают воздух или другой газ, служащий рабочим телом для газовой турбины. В этом случае одна и та же порция рабочего воздуха (циркуляционного воздуха) проходит через турбину и воздухоподогреватель, в результате чего получается замкнутый цикл рабочего тела.
Схема ГТУ замкнутого цикла показана на рисунке 3 . Циркулирующий по замкнутому контуру воздух при давлении, например 0,1 МПа, поступает в компрессор 1, сжимается до давления 0,5 МПа и подается в регенератор 4, где подогревается воздухом, отработавшим в турбине 2. Из регенератора воздух направляется в нагреватель 3, где посредством теплоты, выделяемой топливом при его сгорании, нагревается до начальной температуры перед турбиной. Нагретый и сжатый воздух входит в газовую турбину 2, где, расширяясь, расходует свою внутреннюю энергию на получение механической работы, используемой для привода компрессора и гребного винта. Из турбины воздух выходит со сравнительно высокой температурой, и поэтому он направляется в регенератор 4, где отдает часть своей теплоты для подогрева воздуха, поступающего в подогреватель. Затем воздух дополнительно охлаждается забортной водой в воздухоохладителе 5 и при давлении 0,1 МПа снова подается в компрессор. При охлаждении воздух уменьшается в объеме, благодаря чему уменьшаются габаритные размеры и вес компрессора и воздухопровода. Нагрузка ГТУ регулируется добавлением в систему сжатого воздуха из баллона 6 или удалением части воздуха в баллон 7. При этом массовый расход воздуха, а, следовательно, и мощность установки изменяются пропорционально давлению воздуха в замкнутом цикле.
Установки с замкнутым циклом по сравнению с установками с открытым циклом менее экономичны, так как имеют ряд дополнительных потерь в теплообменниках, поэтому в качестве главных двигателей они не применяются. Однако установки с замкнутым циклом применяются в качестве автономных газотурбоприводов электрогенераторов.
Рисунок 1 - Схема газотурбинной установки простейшего типа
Рисунок 2 - Схема газотурбинной установки с регенерацией теплоты отработавших газов
Рисунок 3 - Схема газотурбинной установки замкнутого цикла
Похожие статьи
-
Вентиляция в производственном помещении - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Вентиляционные системы устанавливаются для поддержания нормативных метеорологических параметров в помещениях разной функциональности. Классифицировать...
-
Пост ручной дуговой сварки (РДС) Стационарный сварочный пост комплектуется: 1. Система вентиляции, 2. освещение, 3. заземление, 4. источник питания...
-
Запрессовка детали специальными прессами - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Осуществление прессовых посадок основано на запрессовке сопрягаемых поверхностей деталей при одинаковой температуре для обеих деталей, либо при...
-
Рис.2. Принципиальная схема сортировочно-инспекционного конвейера ТСИ Конвейер сортировочно-инспекционный ТСИ предназначен для сортировки плодов и ягод...
-
Проверка запорной арматуры - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Краны - это арматура, предназначенная для быстрого включения или отключения трубопровода, аппарата или прибора, а также для регулирования расхода газа...
-
Охлажденный автоматика хладагент Для улучшения работы холодильной установки предлагаю подобрать дополнительное оборудование. Выбираю следующее...
-
Способы охлаждения в зависимости от вида охлаждающей среды делятся на непосредственное охлаждение и на охлаждение жидким хладоносителем (косвенное...
-
Способ охлаждения Для отвода тепла из охлаждаемых камер холодильника используют три различные системы: непосредственное, рассольное и воздушное...
-
Суть процесса. Основные операции и область использования - Характеристика литья под давлением
Принцип процесса литья под давлением основан на принудительном заполнении рабочей полости металлической пресс-формы расплавом и формировании отливки под...
-
Назначение, область применения и место установки в производственном процессе Шнековый питатель ПШМ - 1 входит в состав аэрозоль транспортера и...
-
Грузооборот холодильник строительный оборудование Схема технологического процесса, температурный режим Рисунок 1.1 Схема технологического процесса...
-
Установка СОЖ туманом - Проектирование и применение токарного станка модели 1К660Ф3
Установка предназначена для охлаждения режущего инструмента распыленной жидкостью. Работает следующим образом: - от цеховой магистрали сжатый воздух под...
-
Функциональная схема автоматизации - Технологический процесс сушильного барабана
Термопара 15 контролирует температуру в передней части барабана и позволяет учитывать охлаждающее влияние воздуха поступающего в барабан через не...
-
Для управления установкой нами запроектирован микропроцессорный контроллер АК2 - РС301А, производства компании "Danfoss" (Дания). Общие сведения Основное...
-
Характеристика пассивных радиоэлементов. Резисторы В схеме блока управления используются постоянные резисторы С5-16МВ (R15 - датчик тока на пороговом...
-
В данной схеме автоматизации подлежит следующее холодильное оборудование: Холодильный агрегат, включающий полугерметичный компрессор КМ 1, фирмы "...
-
Химическая схема процесса, Сжигание серы. - Производство серной кислоты
Сжигание серы. При получении обжигового газа путем сжигания серы отпадает необходимость очистки от примесей. Стадия подготовки будет включать лишь осушку...
-
Расчет общих технических характеристик Процентное содержание углерода в топливе, СТ: CТ = 87,00 % - принимается из опыта эксплуатации. Процентное...
-
Параметры работы Для нормальной работы установки должны применяться вода со следующими параметрами: 1) жесткость карбонатная не более 2,5 мг. экв/л; 2)...
-
Эксплуатационные теплопритоки определяются, как сумма теплопритоков отдельных видов, Вт Q4 = q1+ q2 + q3+q4 Теплоприток от освещения q1Вт Q1=AF Где А -...
-
ОПИСАНИЕ СБОРОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ОПИСАНИЕ СХЕМЫ УСТАНОВКИ - Технологический процесс сборки штампа
Поворотный стол сделан для удобства сборки штампа. Стол выполнен в виде решетки, что бы была возможность поставить винты с низу. Конструкция сварная. На...
-
Расчет переходных процессов проводим по выражениям: , , , Где МНач, IНач, щНач - начальные значения соответственно момента, тока и скорости; МКон, IКон,...
-
Рис. 3.3. Схема замещения фазы асинхронного двигателя Полное сопротивление разветвления: Z R '( S ) = R R '( S ) + j* X R '( S ). Полное сопротивление...
-
Давление - Контроль параметров процесса получения полиэтилена
Метран-43Ф-Вн - ДИ Датчик избыточного давления с взрывозащищенным исполнением. Датчик давления состоит из преобразователя давления - измерительного блока...
-
ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ В БЕНЗИНОВЫХ ДВС - Сгорание топлива в поршневых ДВС с внешнем смесеобразованием
Двигатель сгорание топливо Развитие процесса горения в ДВС с внешним смесеобразованием. Процесс сгорания топлива представляет собой химическую реакцию...
-
В состав ПО "Полимир" входят следующие производства: полиэтилена высокого давления, полиакрилонитрильных волокон, продуктов органического синтеза -...
-
Блюда фаршированная курица подается как горячее и холодное блюдо. Но это блюда подано в горячем виде. Кожа курицы наполнена фаршем куриным и бараньим...
-
В инженерной практике принято промышленные холодильные камеры описывать линейным дифференциальным уравнением 1-го порядка с постоянными коэффициентами....
-
Основная цель курсовой работы Основной целью курсовой работы является анализ работы судовой энергетической установки при заданных условиях эксплуатации,...
-
Хотя габаритные размеры всех трех холодильников почти одинаковые, однако сильно отличается объем холодильной камеры и морозильного отделения. Таблица...
-
Схема размещения технологического оборудования - это расположение технологического оборудования и рабочих мест на производственной площади. В курсовом...
-
Производство мясных баночных консервов состоит из следующих основных процессов [А. Ф. Шепелев, И. А. Печенежская, 12]: 1. Подготовка сырья (приемка,...
-
Введение. - Контроль параметров процесса получения полиэтилена
Благодаря своим свойствам в промышленности, полиэтилен используется для изготовления пленки и листов, для изоляции кабеля, также из него производят...
-
Расход - Контроль параметров процесса получения полиэтилена
А) Бескамерная диафрагма ДБ32 ДБ32-100-Б: давление измеряемой среды до 32 МПа, диаметр условного прохода 100 мм, ДБ сделана из стали 12Х16Н10Т, ГОСТ...
-
Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное...
-
Эксплуатация винтового фреонового компрессора, а так же рассмотрим схему заправки маслом Эксплуатация-стадия жизненного цикла изделия, на которой...
-
Технологическая схема - Каталитический крекинг
Рисунок 1. Схема установки каталитического крекинга с пневмотранспортом катализатора потоком высокой кон-центрации: П-1 - печь; Р-1 - реактор; Р-2 -...
-
Холодильная автоматизированная установка состоит из трех компрессоров (КМ), оснащенных устройствами автоматической защиты, маслоотделителя (МО), сборника...
-
Диэфиры используются в гидроприводах турбовинтовых двигателей. - Рабочие жидкости для гидросистем
Силоксаны И Полисилоксаны - жидкости на основе кремний - органических полимеров. Они имеют наиболее пологую из всех рабочих жидкостей...
-
Расчет и подбор компрессора Холодильный компрессор - агрегат, отвечающий за сжатие и перекачку паров хладагента используется в промышленности и в...
Чтение схем газотурбинных установок - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки