Турбины газовые многоступенчатые

Турбины газовые многоступенчатые 357, 358 [c.381]

Современная газовая турбина, реактивная многоступенчатая, может иметь к.п.д. до 0,85. Но эта турбина работает при температурах не выше 550 600 °С. Через некоторое время, после начала работы лопатки принимают температуру газа. Говорить о том, чтобы лопатки работали при температурах больших 600 -г 650 °С пока не имеет смысла. [c.57]

Газовые турбины, имеющие рабочие органы в виде лопаток специального профиля, расположенных на диске и образующих вместе с последним вращающееся рабочее колесо, могут работать с высокой частотой вращения. Применение в турбине нескольких последовательно расположенных рядов лопаток (многоступенчатые турбины) позволяет более полно использовать энергию горячих газов. Однако газовые турбины пока уступают по экономичности поршневым двигателям внутреннего сгорания, особенно при работе с неполной нагрузкой, и, кроме того, отличаются большой теплонапряженностью лопаток рабочего колеса, обусловленной их непрерывной работой в среде газов с высокой температурой. При снижении температуры газов, поступающих в турбину, для повышения надежности лопаток уменьшается мощность и ухудшается экономичность турбины. Газовые турбины широко используются в качестве вспомогательных агрегатов в поршневых и реактивных двигателях, а также как самостоятельные силовые установки. Применение жаростойких материалов и охлаждения лопаток, усовершенствование термодинамических схем газовых турбин позволяют улучшить их показатели и расширить область Использования. [c.9]

В стационарных установках с большими тепловыми перепадами выходная скорость газа из турбины должна быть по возможности меньшей, так как кинетическая энергия газа теряется. По этой причине стационарные газовые турбины изготовляются многоступенчатыми и даже многоцилиндровыми. Подобные турбины строятся со ступенями давления. [c.252]

Чаще всего турбины изготовляются многоступенчатыми (от 3 до 10 ступеней и более). В этом случае процесс расширения газа от начального давления р1 до конечного давления Рг распределяется почти равномерно на все ступени. На фиг. 249 показана многоступенчатая газовая турбина с открытой верхней крышкой. [c.401]

Используют и другие методы повышения термического к. п. д. газотурбинного цикла. Многоступенчатое сжатие с охлаждением сжимаемого газа (воздуха) между ступенями (см. стр. 68) уменьшает работу сжатия воздуха. Можно показать, что и в газотурбинной установке многоступенчатый подвод тепла с адиабатным расширением рабочего тела между ступенями также улучшает экономичность установки. Отсюда появление двух- и трехцилиндровых газовых турбин с многоступенчатым сжатием. [c.148]

Вид гидравлической турбины, как и газовой, выбирается в зависимости от режимного параметра и с1. При большом перепаде давлений —Рз турбину выполняют многоступенчатой, см. рис. 4.52, 3.68. [c.294]

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]

Рабочий процесс в многоступенчатых паровых и газовых турбинах. При больших располагаемых теплоперепадах для получения высокого КПД применяют многоступенчатые турбины. В одной ступени эффективно сработать большой теплоперепад невозможно, так как не удается выдержать оптимальным отношение (и и/и о),, (рис. 4.8). Многоступенчатые турбины позволяют обеспечить работу каждой ступени при оптимальном отношении и и/и о, близком или рав- [c.187]

В газовой турбине энергия давления продуктов сгорания преобразуется в кинетическую энергию струи, а последняя — в механическую энергию вращения вала. На рис. 85 изображена принципиальная схема газовой турбины. На валу i турбины неподвижно закреплен диск 2, на ободе которого, в свою очередь, неподвижно закреплены рабочие лопатки 3. Продукты сгорания, проходя через сопло 4, расширяются и приобретают большую скорость. Их струя направляется на рабочие лопатки 3, где она изменяет свое направление и скорость. На лопатках возникают силы давления, приводящие во вращение диск 2 с валом турбины t со скоростью и. Диск с лопатками и валом называют ротором. Ротор заключен в корпус турбины 5. Один ряд сопел и один диск с рабочими лопатками составляют ступень. Турбина, состоящая из нескольких ступеней, называется многоступенчатой. [c.205]

На рис. 86 представлена схема многоступенчатой реактивной газовой турбины. Продукты сгорания через патрубок 1 поступают к первому ряду сопел 2, неподвижно закрепленных в корпусе турбины 3. На роторе 4 турбины установлены рабочие лопатки 5. Продукты сгорания, двигаясь вдоль оси турбины, постепенно расширяются как в соплах, так и в каналах рабочих лопаток, их давление меняется от начального ро ДО конечного рз- После [c.205]

Русские ученые внесли существенный вклад в дело развития теории газотурбинных установок. Вихревая теория несущего крыла аэроплана, в частности теорема о подъемной силе, закон постоянства циркуляции по радиусу осевой лопаточной машины, разработанные Н. Е. Жуковским (воздушный винт НЕЖ), послужили в дальнейшем фундаментом, на котором создавалась теория профилирования лопаток осевых компрессоров и лопаток газовых турбин. Многоступенчатый осевой компрессор для сжатия воздуха был опубликован впервые в отечественной литературе К. Э. Циолковским в 1930 г. [c.100]

Очевидно, что реальным циклом, обеспечивающим достаточно высокое значение относительного к. п, д. газовой турбины, является газотурбинный цикл с многоступенчатым промежуточным [c.109]

Вместе с конструктивным совершенствованием газовой турбины проделана большая работа и по улучшению конструкций многоступенчатых компрессоров с целью получения высокого к. п. д. при высоких степенях сжатия. [c.243]

Применение многоступенчатой газовой турбины требует (особенно при высокой начальной температуре газа) интенсивного охлаждения лопаток, что связано с дополнительной затратой работы. [c.182]

Методика по своему построению аналогична приведенной в гл. 4 методике приближенного расчета характеристик многоступенчатых компрессоров и основана на анализе ряда характеристик одно- и многоступенчатых газовых турбин, [c.232]

Использование многоступенчатых схем сжатия воздуха и расщирения газов показано на рис. 4.3, в, г, е.В таких случаях агрегат высокого давления, включающий КВД и ТВД, выполняют с полым валом, что позволяет пропустить через него вал агрегата низкого давления, состоящего из КНД и ТНД. Электрогенератор подключают обычно с холодной стороны компрессора низкого давления. Возможны технические решения, когда в конструктивной схеме предусматривают отдельную силовую газовую турбину СТ (рис. 4.3, в, ж), которая приводит в действие электрогенератор. Так выполнены, например, ГТУ-16 (производства НПП Машпроект , г. Николаев, Украина) и др. Подключение электрогенератора к ГТ низкого давления показано на рис. 4.3, е. [c.87]

В настоящее время осевые многоступенчатые компрессоры нашли широкое применение как в авиации, так и в стационарных установках. Самым существенным преимуществом осевого компрессора, по сравнению с центробежным компрессором, является его высокий к. п. д. Это послужило основной причиной, обусловившей применение осевых компрессоров в авиационных турбокомпрессорах воздушно-реактивных двигателях и в авиационных газовых турбинах, где к. п. д. компрессора оказывает большое влияние на мощность и экономичность двигателя. [c.115]

Рис. 2.49. Во внутреннем кольце 1 корпуса многоступенчатой газовой турбины смонтирован сопловой аппарат с лабиринтным уплотнением. Лопатки соплового аппарата 3 установлены в корпус лабиринтного уплотнения 5 и скреплены с ним болтами 4. Собранный сопловой аппарат вставлен во внутреннее кольцо корпуса / и закрепляется радиальными штифтами 2, пропущенными в верхние полки лопаток. Такое соединение исключает появление значительных по величине термических напряжений в лопатках соплового аппа-

Рис. 5.74. Газовое уплотнение, установленное между ступенями многоступенчатой турбины, — лабиринтное на цилиндрической поверхности ступицы диска 1 размещены гребешки уплотнения, перекрывающиеся уплотнительным кольцом 3, закрепленным на диафрагме 5 соплового аппарата 6 болтами 4. В проточку уплотнительного кольца 3, имеющую форму ласточкина хвоста , набираются керамические вставки 2. Значительный радиальный зазор Д между диафрагмой и уплотнительным кольцом дает возможность устанавливать в уплотнении равномерный зазор по окружности.

Многоступенчатые газовые турбины строятся со ступенями скорости и со ступенями давления. Обычно газовые турбины со ступенями скорости имеют не более двух ступеней, так как с увеличением числа ступеней понижается к. п. д. При больших тепловых перепадах применяются многоступенчатые турбины со ступенями давления. [c.251]

Фиг. 249. Многоступенчатая газовая турбина с открытой верхней крышкой.

На фиг. 1, а показана схема простой одноступенчатой газовой турбины <с радиальным компрессором. Воздух в компрессоре 2 направляется от центра колеса к периферии (принцип центрифуги), а газы в турбине 5 — от периферии к центру впуск воздуха и отвод отработавших газов производятся в осевом направлении. Компрессор и турбина или один из этих -агрегатов могут быть сделаны также в виде осевых машин (фиг. 1,6) и могут быть многоступенчатыми (фиг. 1,б). [c.938]

Фиг. 7 дает общее представление о влиянии к. п. д. компрессора и к. п. д. турбины на термический к. п. д. газотурбинной установки (подробности см. ниже). На фиг. 8, а и б представлены зависимости между температурой газов, степенью повышения давления и термическим к. п. д. (в основу этих зависимостей положены к. п. д. отдельных составных частей газотурбинной установки). Как следует из фиг. 8, а и б, для получения наиболее высокого термического к. п. д. в газовых турбинах без теплообменника степень повышения давления и температура газов должны находиться в определенном соотношении и, кроме того, должны быть по возможности более высокими (см. также фиг. 2), вследствие чего выгоднее использовать многоступенчатые машины. [c.945]

Интересно отметить, что радиальные паровые турбины появились в промышленности в 1912 г., т. е. значительно позже осуществленной П. Д. Кузьминским газовой турбины радиального типа таким образом, он является одновременно изобретателем и радиальной многоступенчатой турбины. [c.476]

В газовых турбинах, так же как и в паровых, различают ступени давления и ступени скорости. Многоступенчатые турбины (с несколькими ступенями давления и скорости) применяются в том случае, когда необходимо использовать большой теплоперепад, причем в каждой ступени преобразуется лишь часть общего теплоперепада. В многоступенчатой турбине каждая ступень состоит из направляющего аппарата и рабочего колеса. Так как турбины со ступенями скорости имеют болев [c.188]

Кроме того, экономичность ГТУ можно повысить, осуществив изотермический подвод и отвод теплоты. Однако на практике из-за конструктивных трудностей невозможно в полной мере осуществить изотермические процессы сжатия и подвода теплоты. Для приближения действительного процесса сжатия к изотермическому в компрессорах применяют многоступенчатое сжатие с пром1 жуточ-ным охлаждением. Точно так же в газовых турбинах для приближения действительного процесса подвода теплоты к изотермическому применяют ступенчатое сгорание с расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. Чем больше число ступеней [c.288]

Установка с высоконапорными парогенераторами имеет ряд преимуществ по сравнению с котельными обычного типа уменьн1ен габарит установки, снижен расход металла и др. Эти установки обеспечивают большую экономию топлива по сравнению с чисто паровыми и газотурбинными установками. Уже в насгоя цее время парогазовые установки позволяют получить к. и. д. до 0,33—0,36, что дает им возможность конкурировать с паротурбинными установками на давление 130 бар и температуру пара 565° С. Увеличив же начальную температуру газа в газотурбинных установках до 800— 900° С, применив многоступенчатое сжатие воздуха, промежуточный подвод тепла, регенерацию в газовой и паровой частях п усовер-ше 1ствование проточных каналов компрессоров и газовых турбин, можно получить к. п. д. парогазовой турбинной установки до 0,48 и вьпне. [c.324]

Как указывалось, многоступенчатое адиабатически-изобарическое расширение применяется для приближения процесса подвода теплоты к изотермическому. При этом сжиганию топлива соответствуют изобарные участки, а расширению продуктов сгорания (например, в многоступенчатой газовой турбине) — адиабатические участки. Для того чтобы учесть хотя бы приближенно потери работы на трение при адиабатическом расширении, будем считать, что состояние рабочего тела, которое предполагается идеальным газом, изменяется при этом по политроперо" = onste показателем политропы п <С k. [c.530]

Для однофазных рабочих тел, т. е. газов (напомним, что жидкости вследствие малого коэффициента теплового расширения нецелесообразно применять в качестве рабочих тел тепловых двигателей), процесс подвода теплоты может быть приближен к изотермическому, если он будет состоять из чередующихся процессов изобарического подвода небольшого количества теплоты с последующим адиабатическим расширением в небольшом интервале давлений (рис. 8.4). Такой процесс может быть осуществлен, например, в газовой турбине при ступенчатом сжигании топлива с последующим расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. После расширения в одной из ступеней турбины рабочее тело подается в промежуточную камеру сгорания, где его температура посредством дополнительного сжигания топлива доводится до первоначальной. Чем больше таких ступеней и чем меньше расширение в каждой из ступеней, тем ближе кривая процесса, представляющая собой пилообразную линию, к изотерл е. Аналогично процесс отвода теплоты путем многоступенчатого сжатия с промежуточным [c.512]

Новая холодильная машпна на самом деле представляет собой турбореактивный двигатель наоборот. Авиационный инженер найдет в ней все знакомые ему элементы многоступенчатый осевой компрессор для сжатия воздуха, газовую турбину, выхлопное сопло. Но где же камера сгорания Ее здесь нет. Вместо нее имеются электромотор и редуктор, вращающий вал турбокомпрессора, а кроме того, еще несколько клапанов и два цилиндра, похожих на железные бочки из-под бензина. Это регенераторы — накопители холода, состоящие из оболочек и набитой в них гофрированной алюминиевой ленты. [c.144]

Результаты опытных и расчетных исследований изолированных решеток на конденсируюш,емся и влажном паре (см. гл. 3 и 4) являются существенно необходимыми для понимания сложных физических явлений и разработки методов газодинамического расчета паровых и газовых турбин в двухфазной области. Однако необходимым и весьма важным этапом совершенствования турбин влажного пара являются исследования ступеней и многоступенчатых турбин влажного пара. Ниже излагаются некоторые аспекты этой проблемы. [c.153]

Одним из эффективных способов охлаждения многоступенчатых роторов стационарных газовых турбин явилась продувка циклового воздуха через монтажные зазоры в хвостовых соединениях рабочих лопаток. Исследования этой системы проводились в Киевском институте технической теплофизики АН УССР. В дальнейшем продувка охлаждающего воздуха стала производиться через малое число щелевых зазоров в хвостовом соединении достаточно больших размеров (до 1,5 мм). Как показали исследования, проведенные в ЦКТИ, в этом случае при использовании сравнительно небольшого количества воздуха (до 1,0—1,5%) удается снизить температуру металла гребней в роторе (или в дисках) примерно на 180—230° С по отношению к температуре газа, омывающего рабочие лопатки. Перепад температуры по высоте гребня диска при этом остается весьма небольшим (до 5—10° С). [c.63]

Процесс расширения газа в многоступенчатой турбине ГТД состоит из ряда последовательно протекающих процессов расширения в ее ступенях. В большинстве авиационных ГТД применяются осевые газовые турбины. Поэтому изложение основных положений теории ступеии газовой турбины ведется ниже применительно к осевой ступени, хотя в принципе эти положения остаются справедливыми (с учетом формы меридиональных сечений поверхностей тока) также и для радиальных (центробежных и центростремительных) турбин. [c.183]

Хорошо себя зарекомендовало замковое соединение многоступенчатый ласточкин хвост в более нагружаемых, чем облицовочные панели, узлах крепления, например, лопаток из наполненного стекловолокном ПА 66 в роторе и статоре пусковых турбостартеров для газовых турбин компрессорных станций [9]. В данном случае даже не изменяя конструкцию замка, принятую для стальных лопаток, получили работоспособное соединение. [c.86]

Решение многих вопросов современной техники связано с изучением температурных полей и напряжений в многоступенчатых элементах конструкций. Такие задачи, в частности, возникают при изучении технологических процессов сварки разнотолщинных пластин и оболочек, стержней различных диаметров термопрочности металло-стеклянных спаев ножек стеклянных оболочек электровакуумных приборов, содержащих металлические цилиндрические ступенчатые стержневые токоподводы термопрочности ступенчатых валов паровых и газовых турбин при исследовании и анализе погрешности измерения термометрами сопротивления низких температур, обусловленной теплопритоком по токовыводам и защитной арматуре. [c.313]

Реактивный двигатель, в сущности, тот же ракетный двигатель, но несущий с собой не весь запас необходимого газа, а использующий окружающий газ, то есть воздух. У простого турбореактивного двигателя, как и у ракетного, имеются камеры сгорания и выхлопное сопло, через которое газы вырываются с ускорением, создавая реактивную тягу. Горячий газ образуется так же, как и в камере сгорания поршневого двигателя к воздуху под давлением добавляется распыленное горючее и смесь зажигается. Но в турбореактивном двигателе этот процесс происходит непрерывно для сжатия воздуха применяется компрессор — весьма сложный многолопастный, многоступенчатый осевой вентилятор с последовательно расположенными ступенями горючее впрыскивается в камеру непрерывно, поступая в нее одновременно со сжатым воздухом, так что после запуска двигателя зажигание осуществляется самопроизвольно и непрерывно. Для приведения в действие компрессора позади камеры сгорания устанавливается газовая турбина, которая отбирает часть энергии расширяющихся газов для вращения компрессора. Турбина похожа на обращенный вентилятор или на ветряную мельницу хитроум- ной конструкции сидя на том же валу, что и компрессор, она вращает его. [c.121]

На практике ни изотермическое сжатие воздуха в компрессоре, ни изотермический подвод тепла осуществить в полной мере невозможно. В 11-3 было указано, что для приближения действительного процесса сжатия к изотермическому в компрессорах употребляется многоступенчатое сжатие. Точно гак же в газовых турбинах для приближения действительного процесса подвода тепла к изотермическому можно применить ступенчатое сгорание. На фиг. 14-20 изображен цикл газотурбинной установки со ступенчатым сгоранием и многоступенчатым сжатием воздуха в компрессоре, осуществляе- [c.265]

Дальнейшее повышение к. п. д. газотурбинной электростанции, работающей по разомкнутой схеме, возможно путем многоступенчатого расширения и сжатия рабочего тела, например, применения ступенчатого сгорания в двух камерах сгорания и сжатия в двух компрессорах, обслуживающих две газовые турбины, которые включены последовательно и образуют комплексный агрегат. В цикле такой газотурбинной станции газовоздушная смесь, поступающая в турбину высокого давления, 1шеет давление порядка 10 ата. [c.145]

Желание получить большую мощность в одном агрегате привело к созданию турбин со ступенчатым сгоранием топлива. Сущность этого способа состоит в том, что продукты сгорания после первой ступени турбины попадают во вторую камеру сгорания, в которой за счет подводимого воздуха или наличия избытка его после предыдущей ступени сжигается дополнительное количество топлива. Во время сжигания топлива, как видно из фигуры 8-4, по линии 4—3 газу сообщается дополнительное количество тепла <71. В подобной турбине на первой ступени сообщается тепло Qi, на второй — q, на третьей — q[ и т. д, В каждой последующей ступени многоступенчатой турбины сжигается дополнительное количество топлива- Ступенчатая кривая расширения приближается к изотерме Гз = onst. Газовые турбины с увеличением числа ступеней сгорания увеличивают свою мощность двухступенчатая — на 22% (по сравнению с одноступенчатой), трехступенчатая — на 30%. Более двух-трех ступеней сгорания в газовых турбинах применять нецелесообразно, так как увеличение мощности не оправдывает значительное усложнение конструкции. [c.248]

На фиг. 261 показан продольный разрез газотурбинного агрегата, состоящего из многоступенчатого осевого компрессора, щестн камер сгорания, размещенных вокруг оси вала, и двухступенчатой газовой турбины. В выходном патрубке турбины размещены кольцевые направляющие перегородки, снижающие потери давления при выходе отработавших газов. Мощность турбины 5000 л. с. при работе с начальной температурой 760 при 6700 об/мин. [c.425]

Установка состояла из камеры сгорания,, называвшейся газопарородом , в которую кр Оме воздуха и топлива подавался пар, получаемый в змеевике, окружающем камеру, и многоступенчатой газовой турбины радиального типа. Топливом служил керосин. Горение происходило. при постоянном давлении около- [c.476]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...