Основні споживачі продуктів роботи газотурбінних установок. Принципіальна схема й ідеальний цикл газотурбінної установки з підведенням тепла при постійному тиску та об"ємі. Головні методи підвищення коефіцієнту підвищеної дії, регенерація теплоти.
Основним недоліком поршневих двигунів внутрішнього згорання є обмеженість їх потужності і неможливість адіабатного розширення робочого тіла до атмосферного тиску. Ці недоліки відсутні у газотурбінних установках, де робочим тілом є продукти згорання рідкого або газоподібного палива. Робоче тіло, яке має високі температуру і тиск, із камери згорання спрямовується до сопла, в якому воно розширюється і з великою швидкістю надходить до лопаток газової турбіни, де використовується його кінетична енергія для одержання механічної роботи. Характерними якостями газотурбінного двигуна також є: простота теплової і кінематичної схеми, відносна простота конструкції, мала маса, що доводиться на одиницю потужності, висока маневреність, порівняно проста автоматизація управління.Газотурбінна установка - це агрегат, що складається з газотурбінного двигуна, редуктора, генератора і допоміжних систем (рисунок 1.1). Потік газу, утворений в результаті згорання палива, діючи на лопатки турбіни, створює крутівний момент і обертає ротор, який у свою чергу сполучений з генератором. В основу улаштування газотурбінного агрегату покладений принцип модульності : ГТУ складаються з окремих блоків, включаючи блок автоматики. Модульна конструкція дозволяє в найкоротші терміни робити сервісне обслуговування і ремонт, нарощувати потужність, а також економити засоби за рахунок того, що усі роботи можуть робитися швидко на місці експлуатації. Газотурбінні енергоустановки застосовуються в якості постійних, резервних або аварійних джерел тепло - і електропостачання в містах, а також віддалених, важкодоступних районах.Головною особливістю цієї турбіни була її робота з водяною парою, яка упорскувалася в камеру згорання для зниження температури газів перед турбіною. Відповідні їм ідеальні цикли поділяють на цикли з підведенням теплоти при постійному тиску і при постійному обємі. Кількість теплоти, що підводиться, визначається за формулою: а кількість теплоти, що відводиться, - за формулою: Підставивши значення q1 і q2 у вираз для термічного ККД циклу, отримаємо: Виразимо температури Т2, Т3 і Т4 через початкову температуру робочого тіла Т1: для адіабати 1-2: для ізохори 2-3: для адіабати 3-4: Підставимо отримані значення температур у вираз для термічного ККД циклу [4]. Дійсно, з рисунка 2.8 видно, що в циклі з підведенням теплоти при v = const середньоінтегральна температура підведення теплоти Tv буде вище, а середньоінтегральна температура відведення теплоти Т""v нижче, ніж в циклі з підведенням теплоти при р = const : ?t ізох > ?t ізоб. Порівняння циклів ГТУ при різних мірах підвищення тисків і однакових максимальних температурах підтверджує висновок, отриманий під час дослідження роботи поршневих двигунів, що цикл з підведенням теплоти при р = const матиме більший ККД, ніж в циклі з підведенням теплоти при v = const, тобто ККД, визначуваний за середньоінтегральними температурами, має більше значення для циклу ГТУ з підведенням теплоти при р = const: ?t ізоб > ?t ізох.Газотурбінні енергоустановки застосовуються в якості постійних, резервних або аварійних джерел тепло - і електропостачання в містах, а також віддалених, важкодоступних районах. Газотурбінні установки (ГТУ) відрізняються від поршневих двигунів внутрішнього згорання тим, що корисна робота виконується в них за рахунок кінетичної енергії газу, що рухається з великою швидкістю . Відповідні їм ідеальні цикли поділяють на цикли з підведенням теплоти при постійному тиску і при постійному обємі. Найбільше практичне застосування отримав цикл з підведенням теплоти при р = const. Порівняння циклів ГТУ при різних мірах підвищення тисків і однакових максимальних температурах вказує на те, що цикл з підведенням теплоти при р = const матиме більший ККД, ніж цикл з підведенням теплоти при v = const.
Вывод
Газотурбінні енергоустановки застосовуються в якості постійних, резервних або аварійних джерел тепло - і електропостачання в містах, а також віддалених, важкодоступних районах.
Газотурбінні установки (ГТУ) відрізняються від поршневих двигунів внутрішнього згорання тим, що корисна робота виконується в них за рахунок кінетичної енергії газу, що рухається з великою швидкістю . Робочим тілом в цих установках служать продукти згорання, що утворюються при спалюванні палива в спеціальних камерах під тиском.
У основі роботи ГТУ лежать ідеальні цикли, що складаються з простих термодинамічних процесів. ГТУ можуть працювати із згоранням палива при постійному тиску і при постійному обємі. Відповідні їм ідеальні цикли поділяють на цикли з підведенням теплоти при постійному тиску і при постійному обємі. Найбільше практичне застосування отримав цикл з підведенням теплоти при р = const.
Порівняння циклів ГТУ при різних мірах підвищення тисків і однакових максимальних температурах вказує на те, що цикл з підведенням теплоти при р = const матиме більший ККД, ніж цикл з підведенням теплоти при v = const. Одним із заходів підвищення термічного ККД ГТУ є застосування регенерації теплоти. Регенерація теплоти полягає у використанні теплоти відпрацьованих газів для підігрівання повітря, що надходить до камери згорання. Крім того підвищити ККД можна за рахунок ступінчастого стискування і ступінчастого підведення теплоти. Усе дійсні ГТУ працюють за розімкненою схемою, в якій продукти згорання після роботи на лопатках турбіни викидаються в атмосферу. У цих схемах застосовують рідке або газоподібне паливо, що містить мінімальну кількість твердих часток, які не викликають передчасний знос лопаток турбіни.
2. Чечеткин А.В. Теплотехника / А.В. Чечеткин, Н.А. Занемонец. - М.: Высшая школа, 1986.
3. Архаров А.М. Теплотехника / А.М. Архаров, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др.; Под общей ред. В.И. Крутого. - М.: Машиностроение, 1986.
4. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учебн. пособие для неэнергетических специальностей вузов / В.В. Нащокин. - М.: Высшая школа, 1975. - 496 с.
5. Недужий И.А. Техническая термодинамика и теплопередача: Учебн. пособие для вузов / И.А. Недужий, А.Н. Алабовский. - К.: Вища школа, 1981. - 248 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
