Циклы газотурбинных двигателей с регенерацией тепла

Циклы газотурбинных двигателей с регенерацией тепла [c.180]

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]

В последнее время в качестве теплового двигателя начинают все больше применять газотурбинные установки. Использование подогретого воздуха в газотурбинных установках является одним из условий повышения их экономичности, так как в этом случае имеется возможность осуществлять цикл с регенерацией тепла отходящих газов. Известно, что регенерация теплоты в газотурбинных установках производится в регенераторах — воздухоподогревателях. Использование воздухоподогревателей в газотурбинных установках сопряжено с большими трудностями из-за большой их массы и габаритов. Нередко на долю такого воздухоподогревателя приходится половина массы всей установки. [c.8]

Применение сложных схем газотурбинных установок с промежуточным охлаждением воздуха и двукратным подводом тепла, как и в случае регенерации, требует тщательных технико-экономических и конструктивных проработок. В действительном цикле эффективность их также заметно снижается из-за гидравлических сопротивлений, при этом такие мероприятия заметно увеличивают оптимальные значения степени повышения давления. В результате, помимо того, что компрессоры уже необходимы двухкаскадной конструкции, требуется различная частота вращения их валов, что увеличивает число валов двигателя. Следует отметить, что в части получения в сложных схемах невысоких Якт, весьма полезно одновременное применение регенеративного теплообмена. [c.357]

Большой ресурс работы парогазовых турбин может быть достигнут за счет применения эффективных систем охлаждения деталей и узлов, подверженных действию высоких температур и нагрузок, уменьшения нагрева деталей с помощью тепловой изоляции, теплоотражательных экранов и т. п. и применения жаростойких и жаропрочных материалов и жаростойких покрытий для деталей, подвергающихся воздействию высоких температур и больших нагрузок. Еще больший эффект в увеличении ресурса работы парогазовых турбин, очевидно, может быть получен путем снижения начальной температуры газа — парогазовой смеси. При этом, конечно, снизится и к. п. д. ПГТУ. Но основное достоинство ПГТУ, работающих по новым циклам с регенерацией тепла (особенно с промежуточным нагревом парогазовой смеси), как раз и состоит в том, что, несмотря на понижение начальной температуры газа (по сравнению с авиационными газовыми турбинами), они имеют к. п. д., больший, чем обычные ПТУ, и поэтому являются конкурентоспособными с последними. Поскольку в ПТУ с открытой схемой нагрев рабочего тела осуществляется так же, как и в газотурбинных двигателях, непосредственно в камере сгорания (без применения поверхностей нагрева какого-либо теплообменника), то начальная температура газа может быть более высокой, чем в паровых турбинах, и составлять примерно 1200—1400 К. При этом нижнее значение начальной температуры относится к энергетическим (длительно работающим), а верхнее — к транспортным (авиационным — с меньшим ресурсом работы) парогазовым турбинам. Начальное же давление парогазовой смеси равно 3—30 МН/м . Такие же величины начальных тепловых параметров газа можно принять и для ПГТУ с закрытой тепловой схемой с высокотемпературным ядерным реактором. При создании парогазовых турбин, безусловно, может быть использован опыт отечественного энергетического и транспортного газо- и па-ротурбостроения. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...