Газотурбинный полный

Газотурбинный двигатель расходует за один час 9 кг жидкого нормального октана. Предполагая полное сгорание со стехиометрическим количеством воздуха до двуокиси углерода, водяного пара и азота при адиабатных условиях, определить максимальную мощность (а. с.1ч). Воздух и топливо поступают прв 25 °С, выхлопные газы выходят с температурой 1000 °С. [c.68]

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]

Влажным воздухом называют смесь сухого воздуха с водяным паром, а в наиболее общем случае — сухого воздуха с водяным паром и очень мелкими каплями воды или кристаллами льда. Количество водяного пара в смеси зависит от температуры и полного давления смеси и не может превышать определенной величины. Последнее и определяет принципиальное отличие влажного воздуха от обычных газовых смесей (см. 5). Понятие влажного воздуха часто используется при расчете и эксплуатации сушилок, при выборе оптимальной температуры уходящих дымовых газов из трубчатых печей, парогенераторов, при сжатии воздуха в компрессорах газотурбинных установок и т. д. Так как чаще всего процессы во влажном воздухе протекают при давлениях близких к атмосферному, его свойства с достаточно хорошим приближением могут быть описаны уравнениями для смесей идеальных газов. [c.127]

Стремление увеличить термический КПД и полнее использовать температурный интервал цикла, в котором могут работать реальные двигатели, привело к созданию комбинированных установок. Использование перегретого водяного пара в качестве рабочего тела не позволяет повысить температуру свыше 600°С, нижняя температура цикла Ренкина составляет примерно 25 °С. В то же время верхние температуры газотурбинных циклов значительно превосходят температуру перегрева пара в цикле Ренкина, однако их нижние температуры достигают 400—500 °С при расширении продуктов сгорания до атмосферного давления. [c.213]

Иное конструктивное оформление газотурбинной установки сравнительно с двигателем внутреннего сгорания позволяет осуществить полное расширение газов в турбине, т. е. довести давление в конце расширения до внешнего давления, в то время как в цилиндре двигателя внутреннего сгорания это не удается осуществить из-за необходимости чрезмерно увеличить объем цилиндра. Полное расширение, как это будет показано ниже, увеличивает термический к. п. д. [c.252]

На рис. 19.4 показан в координатах pv и Ts цикл газотурбинной установки с полной регенерацией теплоты. Как усматривается [c.254]

Из формулы (19.4) следует, что термический к. п. д. цикла газотурбинной установки с изобарном подводом и полной регенерацией зависит только от температуры в конце адиабатного расширения [c.255]

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]

Чем выше температура Г5 и ниже Tj, тем больше термический КПД цикла с изобарным подводом теплоты и с полной регенерацией. В газотурбинных ус- [c.67]

Потери энергии, связанные с преодолением гидравлических сопротивлений, существенно влияют на экономичность газотурбинных установок. Гидравлические сопротивления вызывают падение полного давления в газовоздушных трактах, камерах сгорания и теплообменных аппаратах газотурбинной установки, о изменение давления оценивается либо разностью полных давлений входа и выхода Ар = р — р, либо коэффициентом восстановления полного давления, равного отношению этих давлений а = [c.193]

Компрессорная станция—потребитель электроэнергии первой категории. Отключение питания от энергосистемы либо от автономного источника питания всего на несколько секунд приводит к полному прекращению технологического процесса. В связи с этим основными направлениями работы специалистов газовой промышленности являются направления по устранению недостатков в работе электрооборудования КС, т.е. повышению его надежности. Сравнительная простота обслуживания, быстрота пуска, экономичность — преимущества электропривода по сравнению с газотурбинным приводом. К недостаткам следует отнести полную зависимость от внешнего энергоснабжения, трудность регулирования и недопустимость больших отклонений от расчетных технологических режимов. Работа в условиях Севера выдвигает повышенные требования к фундаментам, технологической обвязке, схеме электроснабжения, надежности средств автоматики, защиты и т.д. Опыт эксплуатации ГПА с электроприводом СТД-12500 выявил ряд особенностей режимов работы синхронного двигателя, а также существенные недостатки-и недоработки схем автоматического управления и защит электродвигателя. Устранение их очень важно, поскольку на газопроводах продолжается установка таких агрегатов и разрабатываются новые мощностью 25 тыс. кВт. Преимущества электропривода, такие как компактность, простота монтажа и эксплуатации, высокий К.П.Д., стабильная мощность, общеизвестны. Однако низкая [c.25]

Потому что внутри этих труб протекает вода, охлаждающая их стенки. И трубы, несмотря на очень высокую температуру пламени, остаются благодаря этому относительно холодными. Турбинная же лопатка — тоненькая пластинка металла, на которую с яростью устремится раскаленный газовый поток такой же температуры, что и в топке парового котла, сгорит в нем, как свечка. Уже при температуре, используемой в авиационных газотурбинных двигателях, турбинные лопатки, сделанные из самых жаростойких сталей, сгорают всего через несколько сотен часов. Это достаточный срок для работы авиационного двигателя, но ведь невозможно останавливать каждые несколько дней газовые турбины, работающие на стационарных электростанциях для полного их перелопачивания — так называют смену лопаток техники. А ведь срок бесперебойной работы стационар- [c.64]

Газотурбинный наддув 10 — 88 ——-полный 10 — 86 [c.43]

Для создания полного представления о мощной газотурбинной установке необходимо более подробно рассмотреть ее особенности, из которых основные следующие [c.110]

Одним из мероприятий для уменьшения расхода тепла и увеличения к. п. д. газотурбинной установки является полный возврат в камеру сгорания отобранного от лопаточного аппарата тепла. Это возможно в некоторых случаях, например, если степень регенерации небольшая. В этом случае расход топлива остается постоянным как при работе с охлаждением, так и при [c.144]

Условия, при которых возможна полная регенерация тепла, отведенного от лопаточного аппарата. Рассмотрим условия, необходимые для полной регенерации тепла для газотурбинной установки с Sg = 16 и 7 4= 1200°С. [c.149]

Тепло, отведенное в систему охлаждения, используется для получения дополнительной мощности, отдаваемой на общий вал. Тогда полная мощность газотурбинной установки с охлаждением будет [c.154]

Утилизация тепловой энергии уходящих газов котельных, дизельных и газотурбинных установок, регенерация тепловой энергии последних, получение нагретой воды в контактных водонагревателях, испарительное охлаждение и гигроскопическое опреснение воды, тепловлажностная обработка воздуха и мокрая очистка газов — вот далеко не полная область применения контактных аппаратов. Это объясняется, во-первых, простотой их конструкции и незначительной металлоемкостью по сравнению с рекуперативными поверхностными теплообменниками, возможностью изготовления из неметаллических материалов во-вторых,— повышением эффективности установок за счет более полного использования тепловой энергии, возможности улучшения параметров термодинамического цикла, регулирования расхода рабочего тела, внутреннего охлаждения или нагревания установки в-третьих, — возможностью создания новых установок и их технических систем, обеспечивающих сокращение расхода топлива, воды, материалов, увеличение мощности и производительности, улучшение условий труда и уменьшающих загрязнение окружающей среды. Далеко не полностью еще раскрыты возможности использования процессов тепло- и массообмена в контактных аппаратах энергетических и теплоиспользующих установок. Этому способствует существующий чисто эмпирический подход к расчету, не позволяющий выявить внутреннюю связь физических явлений в сложных процессах тепло- и массообмена, отразить эту связь в расчетных зависимостях и использовать в практической деятельности. [c.3]

Очевидно, даже при одинаковом составе топлива химический состав рабочего агента в таких газотурбинных установках будет различным, занимая промежуточное место между чистым воздухом и чистыми продуктами сжигания органического топлива. Под чистыми, или стехиометрическими, продуктами сгорания подразумеваются продукты сжигания органического топлива при теоретически необходимом количестве атмосферного воздуха, нужного для полного сгорания горючих составных частей топлива. [c.120]

Форсунки для камер горения газовых турбин. Специфика сжигания топлива в камерах горения газотурбинных установок заключается, в частности, в том, что в них создаются высокие напряжения как объема, так и сечения. Эти напряжения в несколько десятков раз превышают напряжения, допустимые в топках паровых котлов. В связи с этим размеры камер горения весьма ограничены и по диаметру и по длине. Между тем, в камерах горения газовых турбин нельзя допустить механического недожога, ибо даже малое количество несгоревшего жидкого топлива, выпавшего на стенках камеры, приводит к образованию кокса. Куски этого кокса, оторвавшись от стенок и попав в проточную часть, могут повредить, а то и полностью разрушить лопатки газовой турбины. Чтобы избежать этого, применяют особые меры, обеспечивающие полное выгорание топлива в пределах самой камеры. В частности, добиваются очень тонкого распы-ливания жидкого топлива, что обеспечивает его быстрое испарение и ускоряет прохождение остальных стадий до полного выгорания. [c.129]

Бовери мощностью 6—7 МВт с параметрами газа 4,5—5,5 ата и 650—750° С пускаются из холодного состояния до полной нагрузки за 13—15 мин. Пиковая ГТУ Стал—Лаваль мощностью 40 МВт пускается за 10 мин. Входящая в состав ПГУ с ВПГ-120 газотурбинная установка ГТ-700-4 не проектировалась для условий ПГУ. Металлоемкость ее равна 16 кг/кВт вместо возможных 3—5 кг/кВт. Мощность пускового двигателя 300 кВт недостаточна для быстрого пуска ПГУ. Рабочая характеристика компрессора и вибрационные характеристики газовой турбины и компрессора также лимитируют скорость пуска. [c.158]

Зависимость цикла рассматриваемой газотурбинной установки с полной регенерацией от степени увеличения давления Р для разных значений Tg представлена на рис. 10-23. [c.339]

Сравним теперь два газотурбинных цикла — с изотермическим сжатием и полной регенерацией и с адиабатным сжатием и предельной регенерацией при разных начальных давлениях и температурах и равных максимальных давлениях и температурах (при этом температуры конца расширения обоих циклов одинаковы, рис. 10-27). [c.342]

Форсунки с общей камерой закручивания обеспечивают наиболее полное перемешивание обоих потоков и нашли широкое применение в газотурбинных двигателях, ра- [c.117]

В форсунках с внутренним взаимодействием потоков из-за наличия противодавлений увеличение давления и расхода одного из потоков (топлива или воздуха) приводит к уменьшению расхода второго компонента. В таких форсунках при подаче распыливающего агента с постоянным давлением по мере увеличения давления и расхода топлива происходит автоматическое уменьшение расхода распыливающего агента до полного прекращения его подачи. При этом противодавление топлива превысит величину напора распыливающего агента. В воздушной или паровой системе таких форсунок для исключения возможности попадания в них топлива необходимо-устанавливать обратный клапан. По такой схеме работает двухкамерная форсунка (см. рис. 44 и 45) локомотивного газотурбинного двигателя на режимах запуска и малых нагрузок. [c.161]

Для обеспечения возможности в любое время быстро производить подключение и отключение турбины между генератором и газотурбинной группой установлена соединительная муфта, с помощью которой генератор присоединяется к турбине и отсоединяется от нее при полном числе оборотов (рис. 3-15). [c.61]

Крупнейшая в мире газотурбинная электростанция Порт Манн Британско-Колумбийской электрической компании (Канада) состоит из четырех ГТУ мощностью по 25 000 кет. Газотурбинная электростанция работает параллельно с гидростанциями и выполняет три основные функции 1) в период недостатка воды работает с полной нагрузкой, в остальное время нагрузка снижается или станция полностью останавливается 2) покрывает непредвиденные пики нагрузки 3) является резервным источником электроэнергии для ответственных объектов в случае полного отключения гидротурбин и обеспечивает мощность для пуска вновь монтируемой паровой электростанции. [c.75]

Рис. 3-38. Характеристики регулятора газотурбинной установки мощностью 7500 кет фирмы Зульцер при полном сбросе нагрузки. Сплошные кривые — изменение давления в масляной системе, кГ см4.

На рис. 60 приведена принципиальная схема газотурбинной установки, работаюш,ей с подводом теплоты при р = onst и с полной регенерацией тепла. На рисунке [c.155]

Таким образом, в случае полной регенерации термический к. п. д. газотурбинной установки с подводом теплоты при р = onst и адиабатическим сжатием зависит только от температуры в конце адиабатического расширения газа Г4 (начальная температура Ti принимается обычно постоянной). При этом степень увеличения давления должна быть такой, чтобы температура в конце адиабатического сжатия была меньше температуры T , т. е. [c.555]

Существенным недостатком двигателей внутреннего сгорания являются возвратно-поступательное движение поршня н наличие больших инерционных усилий, что не позволяет создавать поршневые двигатели больших мощностей с малыми габаритными размерамй и массой. В газовой турбине, как и в двигателе внутреннего сгорании, рабочим телом являются продукты сгорания жидкого или газообразного топлива, но возвратно-поступательное движение заменено вращательным движением колеса под действием струи газа (рис. 7.3, а). Кроме того, в турбине осуществляется полное адиабатное расширение продуктов сгорания до давления наружного воздуха, с чем связан дополнительный выигрыш работы (ил. 4 414 на рис. 7.3, б). Это обстоятельство, а также ротационный принцип работы газотурбинного двигателя позволяют выполнять его быстроходным, с высокой частотой вращения, большой мощности в (Отдельном агрегате при умеренных размерах и небольшой массе. [c.115]

Таким образом, в случае полной регенерации термический к. п. д. газотурбинной установки с подводом тепла при p onst и адиабатиче- [c.400]

Требование более полного сгорания топлива привело к необходимости включать в регуляторы двигателей с газотурбинным наддувом чувствительный элемент 4 (рие. 5.24), измеряющий давление во впускном трубопроводе 7 и соглаеующий цикловую подачу топлива е цикловой подачей воздуха. При увеличении нагрузки частота вращения грузов 10 уменьшается, точка А перемещается вправо, и рычаг 12 управления, поворачиваясь около точки В, перемещает рейку 1 топливного насоса в сторону увеличения цикловой подачи топлива. Однако это перемещение ограничено положением точки В. По мере увеличения наддува во впускном трубопроводе 7 точка В емещается влево, в сторону больших цикловых подач топлива. [c.255]

Начало практического применения ГТУ на судах относится к середине 50-х гг. (английский танкер Орис , сухогрузное судно США Джон Сарджент ). Однако широкое применение газовых турбин на судах лимитировалось их низким КПД. Создание новых жаропрочных сплавов и систем охлаждения деталей ГТД в 60— 70-х гг. позволило увеличить начальную температуру газа, а следовательно, повысить экономичность установок при одновременном повышении срока их службы. В 1968 г. в СССР было построено газотурбинное сухогрузное судно Парижская коммуна , вслед за этим ряд газотурбинных транспортных судов был построен за рубежом. Более широкое применение ГТД нашли в военно-морском флоте, где режим полного хода используется непродолжительное время. [c.24]

ДЛЯ простой газотурбинной установки I, 2. з — для простой ГТУ о полной регенерацией тенла в, 7 — для простой паротурбинной установки — цикл Реннина для ГТУ Гг = 300 К Пт = 0,88 Пк == 0,85 к = 1,4 для ПТУ Ра = 0,03 бара, Чна = 1. Пт = 0,8 [c.157]

Однако существуют и другие возможности концентрации энергии. Например, затрачивая работу на привод компрессора, можно получить сжатый газ различного давления — чем выше давление газа, тем выше концентрация упругостной энергии в нем. Заводя часовую пру-л ину или оттягивая тетиву лука, мы тоже повышаем концентрацию упругостной энергии. В камере газотурбинного двигателя, добавляя воздух в 2—3 раза большем количестве, чем требуется для полного сгорания, понижают с 2200° С до 700—900° С концентрацию тепловой энергии в продуктах сгорания, чтобы не сжечь лопатки. Нагревая воздух в комнате за счет тепла печи, мы повышаем концентрацию тепла. Это ясно. [c.149]

С 1959 г. на Николаевском и Херсонском судостроительных заводах велась постройка грузовых турбоходов типа Ленинский Комсомол дедвейтом 16 тыс. т (рис. 76), развиваюш их скорость 18,5 узлов и относящихся к числу наиболее быстроходных судов этого класса. С 1962 г. те же заводы приступили к строительству грузовых теплоходов типа Полтава (рис. 77, табл. 14) — судов нового типа с так называемым полным раскрытием палуб (большой площадью грузовых люков), определяющим эффективное использование средств механизации при загрузке и разгрузке трюмов. В начале 1961 г. было передано в эксплуатацию первое морское газотурбинное судно — лесовоз Павлин Виноградов дедвейтом 5,76 тыс. т с газовой турбиной и со свободнопоршневьши генераторами газа (см. табл. 14) в 1966 г. построен еще более крупный газотурбоход Парижская Коммуна . С 1964 г. введены в эксплуатацию газовозы типа Кегумс , предназначенные для перевозки сжиженных газов (пропанбутана, аммиака и пр.) и оборудованные устройствами автоматического контроля, погрузки и выгрузки грузов. [c.298]

В последние десятилетия получили распространение систематические исследования циклической прочности материалов в области малоцикловой усталости (деформации лежат в пластической области), что особенно характерно для зон концентрации напряжений. Однако недостаточно полно изученным остается вопрос о сопротивлении мапоцикповому разрушению при попигармониче-ском нагружении, в том числе при высоких температурах, когда проявление температурно-временных эффектов может инициироваться высокочастотной составляюш ей циклических напряжений. Режимы нагружения, при которых на основной процесс цикличе ского изменения напряжений накладывается переменная состав-ляюЕдая более высокой частоты, свойственны элементам тепловых и энергетических установок, лопастям гидротурбин, лопаткам газотурбинных двигателей и ряду других деталей и узлов. Исследования сопротивления малоцикловой усталости при двухчастотных режимах нагружения выполнялись в весьма ограниченном объеме и без привлечения методов, позволяющих достаточно полно охарактеризовать особенности циклического деформирования материала в упругопластической области. [c.15]

На фиг. 87 приведено рабочее колесо нагнетателя газа газотурбинной установки ГТН-9-750 ЛМЗ, выполненное из стали 2X13 и состоящее из основного среднего и двух покрывающих дисков с вваренными между ними восемью лопатками с каждой стороны. Приварка лопаток к дискам выполняется с помощью угловых швов (разрез А—А) при полном проплавлении сечения лопатки. Согласно техническим условиям на изготовление колеса, допускаемые отклонения поверхности каналов от шаблона и поводка полотна диска не должны превосходить 0,5 мм. [c.136]

Освещаются вопросы выбора теплового оборудования, рассматриваются полная тепловая схема станции, компоновка главного здания станции, техническое водоснабжение, топливоподача, золоулавливание и золоудаление. Излагаются основные положения для выбора площадки и размещения на ней сооружений электростанции Расс.иатриваются экономические показатели электростанций, расход энергии на механизмы собственных нужд, капитальные затраты и вопросы определения себестоимости энергии. Основное внимание уделено паротурбинным электростанциям средней и большой мощности. Коротко излагаются данные по бинарным и газотурбинным установкам, а также по управлению и автоматизации работы электростанции. [c.2]

В книге изложены основы рационального построения теплового хозяйства электростанции и методы достижения надежной и экономичной ее работы. Значительное йнимание уделено вопросам тепловой экономичности, рацио-иальному построению принципиальной и полной тепловой схемы и компоновке главного здания стагщии. Подробно изложены вопросы технического водоснабжения и топливного хозяйства станции. Освещены вопросы золоулавливания и золоудаления, генерального плана электростанции и выбора площадки для ее сооружения. Рассмотрены вопросы расхода электроэнергии на вспомогательные механизмы и экономические показатели станции. Кратко освещены вопросы автоматизации и управления работой станции, являющиеся предметом изучения отд 1.аьного курса. В вводной главе показано развитие энергохозяйства в СССР и его особенности, в заключении приведены также материалы о бинарных и газотурбинных электростанциях. [c.3]

При изучении вибраций газотурбинного двигателя (ГТД) (частоты, формы, а.мплитуды) и методов уравновешивания и.х роторов значительное внимание уделяется анализу совместны.х колебаний систем ротор — опоры — корпус, при этом корпус расс.матривают как балочную конструкцию. Однако такое допущение недостаточно полно, ибо корпусы представляют собой, большей частью цилиндрические оболочечные конструкции. Поэто.му расчет собственных частот колебаний корпусов следовало бы проводить как оболочек. Это необ.ходимо потому, что одной из возможных причин повышенных вибраций корпуса могут оказаться резонансные режи.мы, связанные с совпаде-ние.м роторных частот с собственными частотами колебаний оболочки, измеряемые датчиками, установленными иа корпусах либо на опорах турбомашины. [c.219]

Отсюда следует, что термический к. п. д. цикла газотурбинной установки со сгоранием при p= onst с полной регенерацией тепла не зависит в явной форме от величины р. Поскольку предельная степень регенерации данного цикла выражается через то величина термического к. п. д. [c.339]

На основании разработок газотурбинных установок большой мощности рассматривается многорегистровая камера сгорания цилиндрической формы. Исходя из условий обеспечения эффективного процесса сжигания горючего (природного газа), выбираются допустимая средняя скорость продуктов сгорания П .с, отношение длины камеры сгорания к ее диаметру LID)k. и предельное значение диаметра. Расчет ведется по состоянию продуктов сгорания (с легкоионизируемой присадкой) на выходе из камеры сгорания. При этом учитывается снижение температуры из-за введения присадки (с помощью поправочного коэффициента, выведенного на основании обработки данных [97]). Стехиометрический коэффициент Кст принимается равным единице, и делается допущение о полном сгорании топлива в пределах камеры сгорания. При расчете теплопередачи через стенку рассматриваются радиационный и конвективный потоки тепла, причем коэффициент теплоотдачи рассчитывается с помощью хорошо зарекомендовавшей себя для камер сгорания формулы [117] [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...