ГТУ с замкнутым циклом

На фиг. 59 приведена схема ГТУ с замкнутым циклом. При выполнении ГТУ с замкнутым циклом необходимы нагреватель 1 и охладитель 6 рабочего тела перед его сжатием до температуры всасывания t[ 25° С. [c.172]

Следовательно, ГТУ с замкнутой схемой имеет значительно меньшие "п" по сравнению с ГТУ с открытой схемой. Температурный режим нагревателя ГТУ с замкнутой схемой приближается к режиму пароперегревателя котельного агрегата перспективной паротурбинной установки. ГТУ с замкнутым циклом можно сравнивать с перспективной ПТУ только при одинаковых значениях температуры стенок трубок для нагревателя и котельного агрегата. [c.173]

Электрический к. п. д. для ГТУ с замкнутым циклом в зависимости [c.173]

В ГТУ с замкнутым циклом (рис. 1.1) в отличие от двигателей внутреннего сгорания подготовка рабочего тела и его использование разделены по месту и времени. Газ при низких температуре и давлении поступает в компрессор К, где сжимается и направляется в газовый котел ГК. В котле, в котором сжигается органическое топливо, сжатый газ нагревается до высокой температуры. Подогретый газ высокого давления направляется в газовую турбину ГГ, где, расширяясь, совершает работу, передаваемую на вал установки. Часть работы затрачивается на привод компрессора, а остальная полезно используется для выработки электроэнергии в электрогенераторе ЭГ, отпускаемой потребителям. [c.23]

В ГТУ с замкнутым циклом в качестве рабочего тела можно использовать любой газ, а в газовом котле сжигать помимо газообразного и твердое топливо. Кроме того, в замкнутом цикле давление воздуха перед компрессором может быть значительно выше атмосферного, следовательно, возможна работа при более высоких давлениях с меньшими объемами газа и уменьшенными габаритными размерами установки. Мощность ГТУ замкнутого цикла может изменяться из-за количества газа в системе и изменения давления в элементах установки. Недостатки такой ГТУ — сложные и громоздкие конструкции газового котла и охладителя, ограниченная темпе- [c.23]

Начальное давление газов р зависит от давления воздуха за компрессором и является величиной переменной (см. гл. 2 и 4). В газовой турбине (в тепловом двигателе установки) газы расширяются до конечного давления р (процесс 3—4), близкого к атмосферному, и удаляются через дымовую трубу. При охлаждении рабочего тела в охладителе в ГТУ с замкнутым циклом и в атмосфере для ГТУ с разомкнутым циклом энергия не затрачивается и не получается. Поэтому разомкнутый процесс ГТУ без ущерба для точности расчета энергетического эффекта можно условно замкнуть изобарой охлаждения (процесс 4—1). [c.26]

Наиболее выгодно количественное регулирование [3, 9] при практически неизменных температуре и давлении рабочего тела. Полностью такой способ регулирования можно реализовать в ГТУ с замкнутым циклом (см. рис. 1.1), где при снижении нагрузки из рабочего контура удаляют часть воздуха. [c.196]

Рис. 33-7. Принципиальная схема ГТУ с замкнутым циклом

Термический КПД цикла с подводом теплоты при постоянном давлении [см. формулу (8.32)] возрастает при увеличении показателя адиабаты к. Применяя в ГТУ с замкнутой схемой одноатомные газы (гелий, аргон), у которых /г=1,67, можно несколько повысить г 1 цикла. [c.204]

Столь существенное преимущество перспективной паротурбинной станции перед газотурбинной с замкнутым циклом делает применение замкнутых циклов в ГТУ бесперспективным. [c.174]

Рост прогресса позволяет предполагать, что уже использование ядерной энергии урана, его производной плутония и тория может иметь место как в тепловых двигателях с замкнутыми циклами (ПТУ и ГТУ), так и в тепловых двигателях с открытыми циклами во всем диапазоне температур, верхняя граница которых определяется прочностью применяемых материалов. [c.187]

Существуют ГТУ с замкнутым и разомкнутым (открытым) циклом (процессом), которые отличаются рядом особенностей наличием единой последовательности подготовки рабочего тела определенных начальных параметров и его использованием при получении энергии. [c.23]

Поскольку в ГТУ замкнутого цикла основным недостатком является наличие громоздкого и дорогостоящего нагревателя воздуха, то понятно стремление в последующих схемах или полностью его устранить или по крайней мере сократить, сохранив при зтом некоторые преимущества, присущие замкнутому циклу. Этой цели отвечает ГТУ с полузамкнутым циклом, принципиальная схема которой показана на фиг. 205, [c.404]

ГТУ замкнутого цикла — рабочее тело не соприкасается с атмосферой. [c.145]

Рассмотренная выше схема ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении является разомкнутой, так как каждый следующий цикл осуществляется с новой порцией рабочего тела. В случае если схема ГТУ является замкнутой, продукты сгорания отдают теплоту рабочему телу — специально подобранному газу — в особом теплообменнике (газовом котле), а затем выбрасываются в атмосферу. Нагретый газ поступает в турбину, где, расширяясь, производит работу, а затем направляется в регенератор, нагревая сжатый газ, поступающий из компрессора. Далее отработавший газ охлаждается водой, циркулирующей в поверхностном охладителе, и подается компрессором обратно в газовый котел. [c.204]

Из данной схемы работы ГТУ следует, что в замкнутом цикле непрерывно циркулирует одно и то же количество рабочего газа. Давление циркулирующего газа перед компрессором может быть различным. Применение более высокого начального давления н более низкой температуры рабочего газа перед компрессором обеспечивает высокое давление рабочего газа за компрессором при оптимальном значении степени повышения давления. При этих условиях в ГТУ замкнутого цикла по сравнению с открытым циклом при той же мощности установки значительно уменьшаются размеры компрессора, турбины и теплообменных аппаратов. Кроме того, большое преимущество закрытой схемы ГТУ — возможность применения твердого топлива. Однако в описанной схеме имеется громоздкий, сложный и дорогой нагреватель (воздушный котел), поэтому в новых конструкциях стремятся или полностью его устранить, или, по крайней мере, сократить, сохранив при этом преимущества, присущие замкнутому циклу. [c.213]

Рис. 5-17. Г —5-диаграмма термодинамического замкнутого цикла ГТУ с высокой степенью регенерации теплоты в контактных теплообменниках

Как указывалось в гл. И, в схемах ГТУ замкнутого цикла важное значение имеют такие теплообменники, как основные и вспомогательные регенераторы. Высокая степень очистки рабочего тела в таких установках позволяет применять достаточно плотную упаковку поверхностей теплообмена с развитым оребрением и небольшими проходными сечениями. Интенсификация теплообмена за счет оребрения и использования труб малого диаметра дает возможность создания эффективных и экономичных конструкций теплообменников. [c.138]

ГТУ замкнутого цикла (рис. 20.2) позволяют использовать как твердое, так и высокосернистое жидкое топливо (мазут), сжигаемое в камере сгорания, где установлен подогреватель рабочего тела, обычно воздуха. Включение в схему воздухоохладителя уменьшает работу сжатия в компрессоре, а регенератора — повышает экономичность ГТУ. Пока не получили применения ГТУ замкнутого цикла с другими рабочими телами (гелий и т. п.). [c.294]

Подогрев рабочего тела до требуемой температуры производится в специальном нагревателе с внешней топкой. В ГТУ замкнутого цикла представляется возможным сжигать твердое топливо в пылевидном состоянии. Принципиальная схема ГТУ замкнутого цикла показана на фиг. 204. [c.403]

В рассматриваемой установке в определенной мере используются достоинства ГТУ замкнутого цикла, но при этом не требуется громоздкий воздушный котел. С другой стороны, установка усложняется дополнительной турбокомпрессорной группой, обеспечивающей подачу дополнительного свежего воздуха для горения. [c.416]

В ГТУ, работающей по замкнутой схеме, продукты сгорания не контактируют с рабочими лопатками турбины, поэтому в них может использоваться топливо любого вида и качества. Кроме того, при замкнутой схеме низшее давление цикла может быть в несколько раз выше атмосферного, что позволяет работать при больших давлениях, а значит меньших объемах газа, вследствие чего можно значительно уменьшить габариты установки. [c.204]

Мероприятия по снижению токсичности и шумности турбинных установок. Основными токсичными веществами, выбрасываемыми в атмосферу ПТУ и ГТУ, являются продукты полного сгорания (окислы серы 80г и зола) и неполного (окись углерода СО, сажа и углеводороды НС), а также окислы азота N0 , образующиеся при высоких температурах горения. Поскольку термодинамический цикл ПТУ замкнут, то токсичные вещества выбрасываются в атмосферу только в топках паровых котлов. В мощных паротурбинных блоках современных электростанций осуществляется процесс сгорания топлива с полнотой, близкой к 100%. Блоки оборудованы золоуловителями, имеющими КПД 95 — 99%. Поэтому даже при сжигании угля и мазута доля ПТУ в общем загрязнении среды сравнительно невелика, а выбросы в основном представляют собой БОа и NO, Наиболее сложным оказывается предупреждение выбросов соединений серы. Способы очистки продуктов сгорания или топлива от серы имеют высокую стоимость и не нашли широкого использования. Радикальным возможным путем решения этой задачи является газификация угля или мазута и очистка газа [c.218]

Паровая турбина может сочетаться в парогазовом цикле и с ГТУ замкнутой схемы. В этом случае предварительный подогрев питательной воды может осуществляться в охладителях воздуха, что повысит к. п. д. ГТУ. [c.16]

Основной цикл ГТУ — газотурбинный с системой теплофикации, работающий на утилизации теплоты уходящих газов. Отработавшие в ГТУ газы направляются в утилизационный теплообменник, включенный в замкнутый контур со своим циркуляционным насосом, и затем сбрасываются в дымовую трубу. [c.475]

Ранее были рассмотрены так называемые разомкнутые циклы ГТУ, в которых продукты сгорания после раширения в газовой турбине выбрасываются в атмосферу. Таким образом, рабочее тело в цикле все время меняется. Существуют циклы, в схеме которых циркулирует неизменное количество рабочего тела. Такие циклы называются замкнутыми. Принципиальная тепловая схема ГТУ с замкнутым циклом представлена на рис. 93. В качестве рабочего тела в этих циклах может использоваться воздух или другой газ с лучшими термодинамическими характеристиками (более высокой, чем у воздуха, теплоемкостью, большим показателем адиабаты и др.), например гелий, аргон, водород, фреон. Подогрев рабочего тела до требуемой температуры производится в специальном нагревателе с внешней топкой, поэтому в ГТУ замкнутого цикла можно сжигать твердое топливо, что практически невозможно в ГТУ открытого цикла. [c.212]

Из сравнения диаграмм циклов, приведенных на рис. 4.21, б и 4.25, б, следует, что замкнутый цикл ГТУ принципиально не отличается от открытого цикла. Однако начальное давление р в цикле может быть существенно выше атмосферного, что приводит к некоторому увеличению металлоемкости установки. Вместе с тем в ЗГТУ можно получать значительные мощности при небольших диаметрах проточных частей компрессоров и турбин и меньших поверхностях теплообмена в регенераторе, чем в ГТУ открытого цикла. При использовании любого топлива, даже угольной пыли, ЗГТУ работают на чистом рабочем теле, но размеры и масса подогревателя получаются большими. Следует отметить, что ЗГТУ на органическом топливе в стационарном энергомашиностроении распространения не получили их применение значительно более эффективно в циклах с ядерным реактором как подогревателем. [c.207]

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]

Комбинированные циклы могут быть средством повышения тепловой экономичности ряда новых типов энергетических установок. Целесообразность совмещения достоинств гелия как рабочего тела цикла замкнутой ГТУ с высокотемпературным газо-охладждаемым реактором и достоинств конденсационного цикла углекислоты (или другого низкокипящего вещества) привела к разработке нового типа комбинированной установки [32], цикл которой изображен на рис. 25. Особенность этого цикла состоит в том, что в области высоких температур при относительно низком давлении работает инертный газ, а в нижней ступени используется конденсационный цикл низкокипящего рабочего тела, обеспечивая низкую среднетермодинамическую температуру отвода тепла. [c.42]

Принцип работы ГТУ замкнутого цикла во многом сходен с принципом работы паросиловой устанавки. Нагреватель соразмерен с поверхностью нагрева парового котла, воздухоохладитель с конденсатором, а регенератор — с подогревателями питательной воды. [c.404]

Кроме паротурбинных установок, на подводных лодках могут найти применение газовые турбины, работающие по замкнутому циклу. Корабельную атомную газотурбинную установку мощностью на валу 15 000 л. с. разрабатывает английская фирма Роллс-Ройс. Конструктивная особенность установки состоит в том, что турбины, компрессоры и теплообменники будут размещены в одном корпусе цилиндрической формы диаметром 2,5 м. Доступ к оборудованию ГТУ в судовых условиях исключается. Агрегат рассчитан а длительную безаварийную работу без вскрытия и, в случае необходимости, может быть заменен на базе новым. [c.217]

Г азотурбинные установки могут быть осуществлены по тепловым циклам с постоянным давлением сгорания (р = onst), со сгоранием при постоянном объеме (V = onst). Практическое применение получили установки по циклу р = onst. В зависимости от способа передачи части теплоты холодному источнику разделяют ГТУ открытого и замкнутого процесса. [c.367]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...