Способи підвищення термодинамічного ккд ГТУ - Студопедія
Для всережимних установок, що забезпечують всі ходи судна, а також для установок транспортних суден, для яких важлива висока економічність на повному ході, звичайні ГТУ не підходять. Такі ГТУ мають низький ккд навіть за високої температури газу перед турбіною. Тому їх зазвичай використовують на легких суднах як прискорювальні двигуни. Головна причина низької економічності ГТУ з простим циклом - значні втрати тепла з газами, що обробили. Термічний ККД можна підвищити, використовуючи теплоту відпрацьованих газів для підігріву повітря після компресора перед камерою згоряння. Такий спосіб використання непридатного тепла називається регенерацією. Апарат регенератор є теплообмінником, в якому повітря після стиснення в компресорі підігрівається відпрацьованими газами.
Цикл складається з наступних процесів: 1-2 - стиск повітря в компресорі, 2-3 - підігрів стисненого повітря в регенераторі за рахунок тепла газів, що відпрацювали, 3-4 - горіння палива в камері згоряння, 4-5 - розширення продуктів згоряння в турбіні, 5-6 - охолодження газів у регенераторі стисненим повітрям після компресора, 6-1 - процес викиду тепла в довкілля. Регенеративні цикли оцінюються за рівнем регенерації j - відношенню кількості теплоти, переданого повітрі в регенераторі, до тієї кількості тепла, яку можна було б передати при охолодженні газів, що відпрацювали, до температури повітря перед регенератором. Гранично можливий ступінь регенерації має місце при .
Мал. 8.6. Схема та цикл ГТУ з регенерацією
На рис. 8.6 представлені схема та цикл ГТУ з регенерацією.
Підвищити термічний ККД ГТУ можна також застосовуючи ступінчастий стиск повітря. При цьому повітря між ступенями компресорів охолоджуютьохолоджувачі повітря. Ступінчасте стиснення з регенерацією теплоти дозволяє підвищити термічний ккд до значень.
На практиці зустрічаються ГТУ закритого типу, де робоче тіло, що циркулює, не бере участі в процесі горіння і тому не містить домішок, що забруднюють проточні частини турбін, регенераторів, охолоджувачів. Нагріте в спеціальному казані повітря (до ) розширюється спочатку в турбіні високого тиску, що приводить в дію компресор, потім в ТНД, що приводить в дію через редуктор гребний гвинт.
Недоліком закритої схеми є наявність у її складі важкого та громіздкого нагрівача (повітряного котла) та спеціальної компресорної станції з резервуарами стиснутого повітря для запуску ГТУ за допомогою повітряної турбіни.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: