Промежуточное охлаждение в цикле ГТД

На практике ни изотермическое сжатие воздуха в компрессоре, ни изотермический подвод теплоты осуществить в полной мере невозможно. В 16.3 было указано, что для приближения действительного процесса сжатия к изотермическому в компрессорах употребляется многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением, а для приближения действительного процесса подвода теплоты к изотермическому — ступенчатое сгорание с последовательным расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. На рис. 17.21 изображен цикл газотурбинной установки со ступенчатым сгоранием и многоступенчатым сжатием воздуха. [c.558]

В данном термодинамическом цикле принято, что процесс сжатия осуществляется как политропный процесс с постоянным показателем политропы п или как ступенчатый адиабатный с постоянным показателем адиабаты к. Между отдельными ступенями сжатия предусматривается промежуточное охлаждение рабочего тела. [c.135]

Как видно из рассмотренных принципиальных схем ГТУ, полезная работа цикла ГТУ — это разность работ собственно турбины и компрессора, сжимающего воздух, поэтому целесообразно уменьшить затраты работы на привод компрессора. С этой целью применяют схемы ГТУ с двух- или трехступенчатым сжатием и промежуточным охлаждением воздуха. [c.149]

На КС применяют ГТУ простого цикла без регенерации, а также ГТУ с регенерацией теплоты. До последнего времени сложные схемы ГТУ, например ГТУ с двухступенчатым сжатием и промежуточным охлаждением воздуха, и другие сложные схемы на компрессорных станциях газопроводов не применялись. [c.156]

На практике ни изотермическое сжатие воздуха в компрессоре, ни изотермический подвод тепла осуществить в полной мере невозможно. В 10-3 было указано, что для приближения действительного процесса сжатия к изотермическому в компрессорах употребляется многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением. Точно так же в газовых турбинах для приближения действительного процесса подвода тепла к изотермическому можно применить ступенчатое сгорание с последовательным расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. На рис. 12-20 изображен цикл газотурбинной установки со ступенчатым сгоранием и многоступенчатым сжатием воздуха, который в идеальном случае представляет собой цикл с многоступенчатым расширением, сжатием и с промежуточным подводом и отводом тепла. [c.403]

Улучшения экономичности ГТУ достигают не только повышением Т , но и другими способами, связанными с уменьшением количества теплоты, отводимой к холодному источнику введением регенерации теплоты и совместным применением промежуточного охлаждения рабочего тела в процессе сжатия (при больших значениях со) и подогрева его в процессе расширения. На рис. 4.23 представлены схема и цикл регенеративной ГТУ, в которой воздух с расходом (в кг/с) после сжатия в компрессоре с температурой и давлением поступает в регенератор 3, где подогревается до температуры 7 < 7 выходящими из турбины газами с расходом при [c.205]

СТУПЕНЧАТЫЙ ПОДВОД И ОТВОД ТЕПЛА (ЦИКЛ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ И ПОДОГРЕВОМ) [c.374]

Практически в ГТУ изотермические процессы неосуществимы. Для того чтобы процессы сжатия и расширения в цикле ГТУ приблизить к изотермическим, применяют промежуточное охлаждение воздуха и ступенчатое сжигание топлива. Принципиальная тепловая схема ГТУ, работающей по циклу с одним промежуточным охлаждением воздуха и двумя ступенями подвода тепла (с двумя камерами сгорания), показана на рис. 32-6. [c.374]

Цикл с промежуточным охлаждением и регенерацией. [c.189]

Рис. 6.5. ГТД с регенерацией и промежуточным охлаждением. Схема и цикл

Как следует из расчетов, применение промежуточного охлаждения повышает КПД цикла (в относительном выражении) примерно на 7 % и уменьшает удельный расход воздуха (при оптимальных по КПД значениях я) примерно на 20 %. С учетом всех факторов КПД двигателя с регенерацией и промежуточным охлаждением при is = 900 °С, г = 0,75 составит 31,5 %. [c.190]

Циклы с промежуточным охлаждением воздуха, промежуточным подогревом газа и регенерацией. Сочетание промежуточного охлаждения воздуха с промежуточным подогревом газа и регенерацией позволяет достигнуть дальнейшего повышения КПД двигателя. В пределе, при отсутствии потерь и 100 %-ной регенерации, можно получить КПД, равный КПД цикла Карно. В действительности же дальнейшее усложнение цикла связано со значительным возрастанием гидравлических сопротивлений, и рост КПД замедляется. Ввиду сложности схемы, больших габаритов и массы, трудностей эксплуатации и пониженной надежности подобные установки не нашли широкого применения в энергетике и не являются перспективными для флота. [c.191]

Рис. 6.7. Структурные схемы газотурбинных двигателей Простой цикл / — блокированный привод винта и компрессора 2 — свободная сило-вая турбина 3 — два турбокомпрессора и свободная силовая турбина. Цикл с регенерацией 4 — свободная силовая турбина. Цикл с регенерацией и промежуточным охлаждением 5 — блокированный привод винта и КНД

Протекание процессов рабочего цикла в разных агрегатах (камера сгорания — топка котла, турбина, компрессор, конденсатор — холодильник и др.) и введение различных устройств для повышения КПД (регенераторы, промежуточный подогрев, промежуточное охлаждение и т. д.) приводит к исключительно большому числу схем ТУ, анализ которых выполнен для всех мысли мых вариантов. В целом можно сказать, что по мере усложнения ТУ экономичность их повышается (при прочих равных условиях). Выбор оптимального решения — задача проектировщиков. [c.144]

Цикл двухступенчатой машины характеризуется засасыванием сухого насыщенного пара в обе ступени компрессора адиабатическим сжатием в них и полным промежуточным охлаждением пара (до состояния насыщения) за счёт испарения части жидкого [c.603]

В последуюш,ие годы познания о газотурбинном цикле расширились. Тепловой цикл двигателя внутреннего сгорания, осуществляемый в новых условиях конструктивного оформления, приобрел ряд особенностей, сделавших его еще более совершенным. В газотурбинном цикле оказалось возможным ввести разделение агрегатов, сжимающих рабочее тело, от агрегатов, в которых происходит подвод тепла, и от агрегатов, трансформирующих кинетическую энергию рабочего тела в механическую. Это создало возможность применения промежуточного охлаждения при сжатии, промежуточного подогрева при расширении рабочего тела и позволило осуществить способ возвращения тепла от отработанных газов к сжатому воздуху, т. е. регенерацию тепла, невозможную для условий работы поршневого двигателя внутреннего сгорания. Расширение представлений о цикле газотурбинной установки, введение регенерации открыло большие возможности для экономии топлива. Наряду с тепловым совершенством, равным, а в некоторых случаях и превосходящим совершенство поршневого двигателя внутреннего сгорания, газотурбинная установка казалась более простой по своей конструкции по сравнению с другими видами тепловых двигателей, в частности паровых. [c.99]

Цикл с промежуточным охлаждением при сжатии, со ступенчатым подводом тепла и регенерацией. Этот реальный цикл при бесконечном числе ступеней охлаждения и бесконечном числе промежуточных подводов тепла при расширении приближается к циклу с изотермическим сжатием и изотермическим расширением и регенерацией. [c.106]

На фиг. 47 приведена схема цикла с промежуточным охлаждением при сжатии, регенерацией и промежуточным подводом тепла при сгорании и схема газотурбинной установки, работающей по этому циклу. [c.122]

Газотурбинный цикл с промежуточным охлаждением воздуха при сжатии, с применением одноступенчатого или многоступенчатого сгорания и регенерацией обладает наивысшей тепловой экономичностью и наибольшей возможной мощностью из всех рассмотренных газотурбинных циклов. Рассмотрим газотурбинную установку с промежуточным охлаждением воздуха при сжатии и с одноступенчатым и многоступенчатым сгоранием при отсутствии охлаждения проточной части, а также при охлаждении проточной части. [c.132]

ГАЗОТУРБИННЫЙ ЦИКЛ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ [c.154]

Цикл с промежуточным охлаждением и с многоступенчатым сгоранием 155 [c.155]

Цикл с промежуточным охлаждением и С многоступенчатым сгоранием 157 [c.157]

Стремление к дальнейшему повышению термического к. п. д. цикла путем снижения работы сжатия приводит к циклам с промежуточным охлаждением воздуха. Обычно промежуточный охладитель ставится между компрессорами низкого и высокого давлений, создавая таким образом необходимость вместо одного компрессора (как то имеет место в простейшем цикле) иметь два, работающих последовательно. Применение двух компрессоров взамен одного позволяет увеличить общую степень сжатия воздуха в цикле, получить более высокое давление за компрессорами и тем самым повысить мощность турбины, увеличив соответственно степень расширения рабочего агента. [c.156]

Добавление промежуточного охлаждения и промежуточного подогрева не вносит ничего принципиально нового в расчет цикла. Однако на включение в цикл регенератора следует обратить особое внимание. [c.157]

Степень повышения давления газовой ступени (при отсутствии промежуточного охлаждения и промежуточного подвода тепла) мало влияет на общий к. п. д. бинарного цикла, поэтому выбор давления за компрессором может целиком определяться стремлением получить максимальную удельную работу. Этот вывод совпадает с результатами аналитического исследования газовой ступени комбинированной парогазовой установки [Л. 2-1]. [c.34]

Заслуживает специального рассмотрения вопрос о применении промежуточного охлаждения воздуха в парогазовых установках. Не имея возможности за недостатком места подробно остановиться на этом обстоятельстве, отметим только два основных положения. При однократном подводе тепла в газовой части парогазового цикла промежуточное охлаждение обычно дает лишь ничтожное увеличение, а подчас даже снижение к, п. д. При многократном подводе тепла промежуточное охлаждение может оказаться выгодным, но поскольку целесообразно устанавливать лишь один промежуточный холодильник, конечная оптимальная температура воздуха за ним обычно все же существенно превышает температуру воздуха, засасываемого компрессором. [c.39]

Промежуточный подвод тепла в газовом и паровом циклах и промежуточное охлаждение воздуха отсутствовали. Подогрев питательной воды осуществлялся только в водяном экономайзере, причем соотношение расходов воздуха и пароводяного рабочего тела принималось, исходя из равенства водяных эквивалентов рабочих тел. [c.44]

Для установок, выполненных по схеме без промежуточного охлаждения и без промежуточного нагрева, оптимум к. п. д. комбинированного цикла имеет место при степенях повышения давления, близких к оптимальным значениям сг,( для цикла ГТУ без регенерации. [c.86]

Простейший цикл замкнутой установки на гелии с регенерацией и однократным промежуточным охлаждением при начальной температуре 700° С и давлении 57 10 Па приведен на рис. 6. Гелий сжимается в компрессорах (1 —2 и /—2), нагревается в регенераторе (2—7) и в источнике тепла (7—3), а затем при максимальной температуре цикла направляется в турбину. После расширения в ней (3—5) газ отдает часть тепла в регенераторе (5—6) для нагрева рабочего тела, поступающего из компрессора. В концевом охладителе 6—/ ) часть тепла отводится в окружающую среду, вследствие чего температура газа доводится до, минимальной температуры цикла. [c.26]

На рис. 9 поданным работы [26] приведена зависимость к. п. д. цикла на углекислоте с однократным промежуточным охлаждением от среднелогарифмического температурного напора регенератора и давления перед компрессором низкого давления при следующих исходных данных температура газа перед турбиной 700° С температура газа перед компрессором 20° С внутренний относительный к. п. д. турбины 0,9 адиабатический к. п. д. компрессоров 85,5% суммарная относительная потеря давления в цикле 9% степень понижения давления в турбине 3,6. [c.28]

На рис. 21 показана Т—5-диаграмма энергетической установки с МГД-генератором и газотурбинным циклом. Нагретый газ расширяется в сопле и проходит через МГД-канал 1—2), где механическая энергия потока непосредственно преобразуется в электрическую. Затем рабочее тело последовательно охлаждается в высокотемпературном 2—3) и низкотемпературном 3—4) регенераторах, концевом охладителе 4 -5) и сжимается в компрессорах с промежуточным охлаждением (5—6 7—8 9—10). После компрессора высокого давления газ нагревается в низкотемпературном регенераторе 10—It), расширяется в турбине (//—12), служащей приводом компрессоров, и после подогрева в высокотемпературном регенераторе 12—13) подается в источник тепла. [c.39]

Турбокомпрессорная группа ГТУ открытого цикла мощностью 30 МВт (двукратное промежуточное охлаждение, 800 " С, 3000 об/мин) лишь на 3,6 м короче гелиевого турбоагрегата мощностью 300 МВт. Длина лопатки последней ступени ГТУ 30 МВт равна 450 мм при максимальном диаметре ротора 2000 мм. У гелиевого турбоагрегата 300 МВт длина лопатки последней ступени — 250 мм, диаметр ротора — 2000 мм. [c.127]

На рис. 14 изображены некоторые характерные тепловые схемы ПГУ с ВПГ. В ПГУ с простой ГТУ (рис. 14, а) часть тепла выхлопных газов ГТУ (площадь 7" 788"7") утилизируется паровой частью цикла в экономайзере 5 без вытеснения паровой регенерации. В ПГУ с напорным экономайзером (рис. 14, б) нагрев питательной воды по выходе ее из регенеративных подогревателей происходит в экономайзере 5, обогреваемом газами из турбины высокого давления перед их поступлением в турбину низкого давления ГТУ. Промежуточное охлаждение газов перед турбиной низкого давления (площадь 7" 5 28" 7") приводит к уменьшению полезной работы газовой ступени. [c.24]

Поэтому наибольп1ая эффективность реального цикла, в отличие от идеального, достигается при определенной (оптимальной) степени повышения давления, причем каждому значению соответствует свое Яопт (рис. 20,11). КПД простейших ГТУ не превышает 14—18%, и с целью его повышения ГТУ выполняют с несколькими ступенями подвода теплоты и промежуточным охлаждением сжимаемого воздуха, а также с регенеративным подогревом сжатого воздуха отработавшими газами после турбины, приближая тем самым реальный цикл к циклу Карно, [c.175]

Э( фсктивность рассмотренного цикла может быть повышенл раз-личными путями, например е помощью двойного дросселирования и введен[ я промежуточного охлаждения газа. [c.357]

Замкнутые циклы на органическом топливе. Замкнутыми ГТУ называются такие установки, в которых рабочее тело непрерывно циркулирует в замкнутом KOHTypii, не обновляясь. Теплота к рабочему телу подводится через стенки нагревателя, в топке которого сжигается топливо. На рис. 6.11 показана схема замкнутой ГТУ с промежуточным охлаждением и регенерацией. Цикл подобной установки принципиально не отличается от цикла открытой ГТУ, лишь отвод теплоты осуществляется в предвключенном охладителе ХП, а не за счет замены уходящих газов холодным воздухом, поступающим в компрессор. Особенностью цикла является повышенное давление рабочего тела (обычно воздуха) перед КНД. Пополнение утечек воздуха осуществляется с помощью баллонов Б, куда он поступает от небольшого вспомогательного компрессора [c.201]

Стремление снизить работу цикла и значительноеповыще-ние температуры при политропном сжатии (а изотермическое практически не достигается) вызывает переход к многоступенчатому сжатию в компрессоре с промежуточным охлаждением газа при переходе из одной ступени в последующую. [c.466]

Цикл трёхступенчатой машины характеризуется всасыванием во все ступени компрессора сухого насыщенного пара адиабатическим сжатием и полным промежуточным охлаждением последовательным дросселированием жидкого агента в трёх регулирующих вентилях с отводом образовавшегося пара во всасывающие линии цилиндров среднего и высокого давлений компрессора (фиг. 13). Область применения цикла — машины с тем- [c.605]

Для паротурбинных циклов нижнюю температурную границу определяет температура охлаждающей воды. В современных паросиловых установках и, вероятно, в паровых установках будущего наименьшее давление пара в конденсаторе будет находиться в пределах — 0,025- -0,05 кг1см . Такое давление в конденсаторе соответствует нижней температурной границе = = 21 ч- 32,5° С. Нижней температурной границей газотурбинного цикла с промежуточным охлаждением при сжатии можно принять также = 21 -ч- 25 С, т. е. температуру конца охлаждения в воздухоохладителях. [c.196]

На рис. 2-1 в координатах Т — 5 изображен идеальный цикл ГТУ с изобарным отводом и подводом тепла. Контур 1—2— 3—4—1 еоответствует простейшей схеме контур 1—2—3—4— 3 —4 —Г—2 — 1 — схеме с промежуточным охлаждением и с промежуточным подводом тепла. Для простоты предполагается, что температуры перед обоими компрессорами совпадают с температурой окружаюгцей среды Тц. Одинаковы также степени повышения давления в компрессорах и степени расширения в турбинах. [c.30]

В сложных ГТУ, имеющих развитое промежуточное охлаждение и промежуточный подвод тепла, газопаровая схема с котлом-утилизатором менее эффективна, нежели в простых одновальных установках. Это объясняется тем, что в газопаровых циклах промежуточное охлаждение либо вообще нецелесообразно, либо должно осуществляться в ограниченных пределах. В многоваль-ных установках к этому добавится и ухудшение показателей на переменных нагрузках. [c.94]

На рис. 3.15 показана схема машины ТХМЗ-5 (модификация ТХМ1-25), предназначенной для получения холодного воздуха с температурой —175°С. Работает по закрытому регенеративному циклу при атмосферном давлении в холодильной камере с промежуточным охлаждением воздуха в водовоздушном радиаторе VI. [c.237]

Относительно большая доля мощности, затрачиваемая на сжатие газа в компрессоре, обусловливает высокие необратимые потери в цикле. Для уменьшения работы сжатия применяют промежуточное охлаждение газа между ступенями компрессора, так как работа адиабатического процесса при заданной степени повышения давления прямо пропорциональна удельному объему газа. Применение промежуточного охлаждения газа при сжатии позволяет понизить среднетермодинамическую температуру отвода тепла. [c.26]

Относительная экономичность рассмотренных углекислотных циклов в значительной мере определяется величинами максимальных давлений. Представление о соотношении тепловой экономичности углекислотных циклов с конденсацией и без нее при отсутствии промпе-регрева, начальной температуре 520° С и конечной 20° С (кроме цикла 3) дает рис. 12. На этом рисунке сопоставляются / — простой цикл с конденсацией 2 — цикл с комбинированной регенерацией 3 — газотурбинный цикл с началом сжатия в критической точке 4 — газотурбинный цикл с началом сжатия на пограничной кривой, правее критической точки 5 — газотурбинный цикл с однократным промежуточным охлаждением и началом сжатия в компрессоре высокого давления на пограничной кривой. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...