Турбины газовые с быстрым сгоранием

Турбины газовые с быстрым сгоранием 305. [c.465]

В связи с быстрым развитием машиностроения в настоящее время все более важное значение приобретают расчеты на прочность деталей машин, длительное время работающих при высоких температурах. К таким деталям относятся, например, диски и лопатки паровых и газовых турбин, трубы и другие детали паровых котлов, различные части двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей, химических установок и приборов и многие другие. [c.571]

Ответственные элементы многих современных машин и аппаратов подвергаются при эксплуатации интенсивным воздействиям переменных (часто циклических) температурных полей и механических нагрузок. Число циклов за срок службы может быть невелико (до 5 10 ), и тогда долговечность лимитируется условиями малоциклового разрушения. При чередовании переходных режимов работы, для которых характерно быстрое изменение нагрузок и температур, со стационарными длительными нагружениями существенное влияние на процессы деформирования и разрушения оказывает ползучесть. В таких условиях работает разнообразное технологическое оборудование металлургической и химической промышленности (засыпные устройства и колосники печей, кристаллизаторы, валки прокатных станов и машин для непрерывного литья заготовок, чаши, химические реакторы и др.), а также элементы газовых и паровых турбин (диски, лопатки, камеры сгорания), космических аппаратов и сверхзвуковых самолетов, активной зоны ядерных реакторов. Обеспечение их прочности и долговечности — сложная научно-техническая проблема, актуальность которой возрастает в связи с непрерывным повышением требований к технико-экономическим показателям и надежности машин и аппаратов. [c.3]

На базе парогазовых установок с высоконапорным парогенератором созданы энерготехнологические установки, в которых осуществляется совместное производство электроэнергии, тепла и химических продуктов. При этом химические продукты можно рассматривать как побочные, на получение которых не требуется вложения дополнительных капиталовложений. Разработан проект энерготехнологической установки для выработки электроэнергии и окислов азота.. Окислы азота получаются в процессе сжигания топлива при высоких температурах. При температуре факела 2500° С и скорости охлаждения 250 000° С/с содержание окислов азота в газе составляет 2%. Высокая температура газов в высоконапорном парогенераторе может быть получена добавкой кислорода к воздуху, подаваемому в топку, или подогревом воздуха до 1200—1500° С. Быстрое охлаждение продуктов сгорания до 1500° С осуществляется в конвективно-испарительных газоходах парогенератора. Добавка кислорода необходима для интенсификации реакции окисления азота и повышения концентрации окислов в продуктах сгорания. Оборудование для производства азотной кислоты располагается в газовом тракте между парогенератором и газовой турбиной. [c.204]

Дополнительная камера сгорания, включенная параллельно с ВПГ, предназначена для быстрого пуска ПГУ и поддержания постоянной температуры газов перед газовой турбиной при частичных нагрузках, когда при снижении паропроизводительности ВПГ температура газов после него снижается. При сжигании топлива в дополнительной камере сгорания температура газов перед газовой турбиной повышается, избыточная мощность ее увеличивается, что повышает экономичность ПГУ. [c.136]

Рассмотрим, например, лопатку газовой турбины постоянного сечения (рис. 20.24а). Она (как и остальные элементы турбины) имеет перед пуском температуру окружающей среды, т. е. примерно 20°С (293 К). Температура газа в проточной части турбины после воспламенения топлива в камере сгорания немедленно поднимается на несколько сот градусов. Далее с выходом на режим холостого хода температура газа возрастает еще более. Лопатка нагревается, причем тонкие выходные и входные кромки так называемого пера лопатки прогреваются быстрее, нежели средняя, более толстая часть. Если лопатку мысленно разделить на множество продольных волокон, то упомянутому распределению температур соответствовали бы различные свободные термические удлинения волокон рис. 20.246). В действительности волокна связаны в единый массив, благодаря чему все поперечные сечения остаются практически плоскими, хотя в целом лопатка удлиняется от начальной длины /о до длины /. Последняя является промежуточной между длинами волокон при максимальном и минимальном термических удлинениях (рис. 20.246). В итоге средняя область пера лопатки оказывается в условиях продольного растяжения, кромочные области — в условиях сжатия. В данном случае длины /о и I удобно измерять от плоскости симметрии лопатки (см. след BS на рис. 20.246). Укажем, что символами А1п и Д/г2 на рис. 20.246 обозначены [c.370]

Габариты газотурбинного двигателя также меньше, чем у двигателей внутреннего сгорания, возможная мощность в одном агрегате намного больше. Отсутствие у газовой турбины цилиндров, поршней с кольцами и клапанов сулит большую надежность в работе. Все эти качества вместе с простотой в обращении и постоянной готовностью к быстрому запуску и переходу на рабочий режим открывают благоприятные и широкие перспективы внедрения газотурбинного двигателя в различные отрасли народного хозяйства. Успехи в области газодинамики и металлургии жаропрочных сталей сделали эти перспективы вполне реальными, хотя достижение их потребует еще большой научно-технической и конструкторско-производственной работы. [c.385]

Воздух, проходя сквозь трубу, сжимается с помощью компрессора (мощного вентилятора) и попадает в камеры сгорания, где происходит непрерывное сгорание смеси паров керосина с воздухом. Керосин впрыскивается в камеру через форсунки. Газы, находясь в камере сгорания под давлением и сильно нагреваясь, стремятся расшириться. Они выходят назад со скоростью, значительно большей, чем та, с которой они входили, и толкают двигатель в другую сторону. При выхлопе газы проходят через лопатки газовой турбины и приводят ее в быстрое вращение (десять и более тысяч оборотов в минуту). [c.265]

Быстрому разрушению подвержены трубы паровых котлов и лопасти газовых турбин, работающие при высоких температурах в контакте с продуктами сгорания нефти, содержащей большое количество ванадия [37]. Такая нефть встречается только в некоторых месторождениях, в частности в Южной Америке. Ванадий присутствует в нефти в составе растворимого органического комплекса и удалить его достаточно трудно. Зола, образующаяся при сгорании такой нефти, может содержать до 65 % и более VjOj. Вызванные этой золой разрушения сходны с коррозией, наблюдаемой при добавлении ванадия в жаростойкие материалы. [c.200]

По заводским инструкциям, пуск газовой турбины может быть осуществлен из холодного состояния до выхода на холостой ход в течение 60 мин. При этом подъем температуры газов перед газовой турбиной происходит значительно быстрее, чем при пуске без дополнительной камеры сгорания, благодаря чему появляется возможность быстрее переходить с одной ступени оборотов на другую без перегрузки разгонного двигателя. Пуск осуществляется следующим образом после проведения подготовительных работ и вентиляции топки, ВПГ, дополнительной камеры сгорания и газоходов число оборотов газовой турбины снинсается от 500 до 300 o6jMUH. БРЗ устанавливается в положение открытия 35% на ВПГ и 65 7о на КС. Противопомпажный клапан перед пуском открывается на 15 мм. Зажигаются запальные горелки ВПГ и дежурная горелка дополнительной КС. Затем зажигается центральная горелка ВПГ и рабочая горелка КС. Устанавливается расход топлива на ВПГ [c.124]

Газовая турбина быстрого сгорания была изобре-в 1906 г. во Франции инж. В. В. Караводиным. Осуще ленная в 1908 г. (2,4 л. с., 10 ООО об мин), она покэс к. п. д., едва превышавший 3%. [c.410]

Сжигание мазута в определенных условиях может сопровождаться появлением сажи, что хорошо видно по окраске дыма. Причиной сажеобразования бывают нехватка воздуха, грубые нарушения гидродинамики форсунок, повышенная вязкость топлива и т. п. Положение усугубляется при работе с малой нагрузкой, когда температуры топки недостаточны для дожигания мелкодисперсных частиц углерода. Особенно опасны в этом отношении пусковые периоды. Неналаженность оборудования сочетается здесь иногда с длительной (сутками) работой на холостом ходу, необходимой для наладки регулирования турбины, сушки генератора, настройки электрической защиты и т. п. Образуюш,аяся сажа накапливается по газоходам и особенно в узких пазах набивки регенеративного воздухоподогревателя. При дальнейшем повышении нагрузки, а следовательно, и температуры происходит самовозгорание сажи или зажигание ее от случайных очагов. В рекуперативных трубчатых подогревателях пожары, как правило, бывают после останова котла, так как при его работе дымовые газы бедны кислородом и процесс горения не развивается. В регенеративных воздухоподогревателях кислород поступает при прохождении набивки через воздушный канал, и раз начавшись, пожар быстро прогрессирует. После прогрева до 800—1 000° С в горение включается сталь, имеющая теплоту сгорания около 1 ООО ккал1кг. Температура быстро повышается, ротор деформируется и заклинивается, набивка размягчается, спекается в куски или в виде жидких струй вытекает в короб. Пожары развиваются с большой скоростью и наносят огромный ущерб. Первым признаком пожара является быстрый рост температуры уходящих газов и горячего воздуха. Для практических целей за сигнал тревоги надо принимать повышение температуры на 20—30° С выше обычной. По мере развития пожара начинается выбивание искр через периферийные уплотнения воздушного сектора и разогрев до видимого глазом каления газовых коробов. [c.291]

Газовые турбины, имеющие небольшие размеры, небольшую массу, сравнительно высокую мощность и обеспечивающие возможность быстрого запуска, довольно широко применяют для выработки электроэнергии. В будущем появится необходимость в турбинах еще более высокой мощности и с большей долговечностью. Эффективность газовой турбины зависит от температуры газа на входе в нее, поэтому целесообразно повышать насколько возможно указанную температуру. На рис. I.IO приведена схема газовой тур бины, а в табл. 1.4 даны основные материалы, применяемые для ее изготовления, и их химический состав. Состав материалов определяют с учетом жаропрочности и сопротивления высокотемпературной коррозии, вызванной продуктами сгорания. Рабочие температуры в турбине часто достигают 1000 °С. В настоящее время, чтобы повысить (4, 5] рабочие температуры выше 1000 °С, для деталей турбин успешно разрабатывают жаропрочные сплавы на никелевой основе, изготавливают лопатки из направленно затвердевших материалов и монокристал-лических материалов. На рис. 1.11 представлена схема, иллюстрирующая прогресс в разрафтке жаропрочных сплавов и повышении их сопротивления ползучести. [c.29]

Термодинамика, являясь теоретическим базисом теплотехники, всегда имела большое прикладное значение, особенно для теплоэнергетики. К настояш,ему времени около 70% всей потребляемой человечеством электроэнергии вырабатывается на тепловых станциях. Несмотря па то что вырабатываемая на тепловых электростанциях энергия обходится дороже получаемой от гидравлических, почти во всех странах мира предпочтение отдается строительству первых. Такое положение объясняется тем, что тепловые станции могут быть построены значительно быстрее гидравлических и при несравнимо меньших капитальных затратах. По этим причинам основным направлением в развитии отечественной энергетики на ближа1 1шие десятилетия явится всемерное развитие строительства тепловых станций. Это позволит нашему социалистическому государству выиграть время в мирном экономическом соревновании с капитализмом. На тепловых станциях электрогенераторы приводятся в действие от тепловых двигателей (главным образом от паровых турбин). Тепловые двигатели являются основными двигателями различных транспортных устройств большинство локомотивов железнодорожного транспорта приводится в действие от тепловых двигателей (двигатели внутреннего сгорания, паровые двигатели, а в последнее время и газовые турбины) подавляющее большинство самодвижущпхся экипажей безрельсового наземного транспорта оборудовано тепловыми двигателями (двигатели внутреннего сгорания, в последнее время также и газовые турбины). Тепловые двигатели получили исключительное распространение на водном транспорте (паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания, паровые машины) эти двигатели единственные применяемые в авиации (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, реактивные двигатели) и в ракетной технике (все виды реактивных двигателей). [c.8]

В камере сгорания образуется горючая смесь, с помощью электрического запала она воспламеняется. Процесс сгорания осуществляется при неизменном объеме камеры, так как клапан 6 остается закрытым. Давление в камере за корожое время повышается ъ несколько раз, вследствие чего клапан 6 открывается и газы устремляются к соплам газовой турбины. Давление в камере довольно быстро снижается, поэтому и давление перед сопловым аппаратом турбины будет переменным. После снижения давления [c.413]

Обнаружено [33], что сплав 8% А1—Аи при окислении в воз духе при 750 °С в присутствии паров МоОд, образующихся из находящейся в той же среде (но не в контакте с первым сплавом) молибденовой проволоки, корродирует исключительно быстро. Подобное ускоренное окисление в воздухе наблюдалось для нержавеющих сталей, содержащих несколько процентов молибдена или ванадия [34, 35] либо весьма незначительное количество (0,04%) бора [36]. Продукты окисления в этом случае получались летучими и пористыми. Аналогичное ускоренное разрушение отмечается для труб бойлеров и лопаток газовых турбин, работаю щих при высоких температурах и соприкасающихся с газами, образующимися после сгорания нефти, содержащей большие количества ванадия [37]. Нефти с высоким содержанием ванадия встре- [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...