Газотурбинная энергетическая установка

Текущая версия на 04:33, 11 декабря 2015

Газотурбинная энергетическая установка (ГТУ) — двигатель, в котором сжатый в компрессоре воздух подается в камеру сгорания, где к нему подводится теплота, а образовавшийся горячий газ, поступая в лопаточный аппарат турбины, преобразует свою потенциальную энергию в кинетическую; последняя на лопатках рабочих колес превращается в механическую энергию, передавая её вращающемуся непрерывно валу, соединенному с компрессором и нагрузочным устройством.

Газотурбинная энергетическая установка.

ГТУ можно разделить на установки открытого и закрытого цикла.

Установки открытого цикла

На рис. 1, а показана газотурбинная установка, компрессор 1, камеры сгорания 2 и газовая турбина 3 которой расположены в едином сборном корпусе. Роторы 6 и 5 компрессора и турбины жестко соединены друг с другом и опираются на три подшипника.

Рис. 1

Четырнадцать камер сгорания располагаются вокруг компрессора каждая в своем корпусе. Воздух поступает в компрессор через входной патрубок и уходит из газовой турбины через выхлопной патрубок. Корпус газотурбинной установки опирается на четыре опоры 4 и 8, которые расположены на единой раме 7.

Тепловая схема такой газотурбинной установки показана на рис. 1, б. В камеры сгорания топливным насосом подаются топливо и сжатый воздух после компрессора. Топливо перемешивается с воздухом, который служит окислителем, поджигается и сгорает. Чистые продукты сгорания также смешиваются с воздухом, чтобы температура газа, получившегося после смешения, не превышала заданного значения. Из камер сгорания газ поступает в газовую турбину, которая предназначена для преобразования его потенциальной энергии в механическую работу. Совершая работу, газ остывает и давление его уменьшается до атмосферного. Из газовой турбины газ выбрасывается в окружающую среду.

Из атмосферы в компрессор поступает чистый воздух. В компрессоре его давление увеличивается и температура растет. На привод компрессора приходится отбирать значительную часть мощности турбины.

Установки закрытого цикла

Рис. 2

В замкнутых ГТУ также как и в открытых имеются компрессор 1 и турбина 2. Вместо камеры сгорания используется источник теплоты 4, в котором теплота передается рабочему телу без перемешивания с топливом. В качестве рабочего тела может применяться воздух, углекислый газ, пары ртути или другие газы.

Рабочее тело, давление которого повышено в компрессоре, в источнике теплоты 4 нагревается и поступает в турбину 2, в которой отдает свою энергию. После турбины газ поступает в промежуточный теплообменник 5 (регенератор), в котором он подогревает воздух, а затем охлаждается в охладителе 6, поступает в компрессор 1 и цикл повторяется. В качестве источника теплоты могут использоваться специальные котлы для нагрева рабочего тела энергией сжигаемого топлива или атомные реакторы.

Применение ГТУ

В настоящее время газотурбинные установки являются основным видом двигателей, используемых в авиации, что обусловлено простотой их конструкции, способностью быстро набирать нагрузку, большой мощностью при малой массе, возможностью полной автоматизации управления.
В энергетике ГТУ работают в основном в то время, когда резко увеличивается потребление электроэнергии, т. е. во время пиков нагрузки.
Газотурбинные установки находят также широкое применение на железнодорожном, морском, речном и автомобильном транспорте. Так, на быстроходных судах на подводных крыльях и воздушной подушке ГТУ являются двигателями. На большегрузных автомобилях они могут использоваться в качестве как основного, так и вспомогательного двигателя, предназначенного для подачи воздуха в основной двигатель внутреннего сгорания и работающего на его выхлопных газах. Кроме того, ГТУ служат приводом нагнетателей природного газа на магистральных газопроводах, резервных электрогенераторов пожарных насосов.

Литература и источники

Соколов В.С Газотурбинные установки. — МОСКВА: «ВЫСШАЯ ШКОЛА», 1986. — 151 с.

Ссылки

Видео

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-{{Конкурс|Б|9|[[Участник:chausleha:ru|chausleha:ru]] ([[Обсуждение участника:chausleha:ru|обсуждение]])}}
+'''[[Navy:Газотурбинная_энергетическая_установка|Газотурбинная энергетическая установка]]''' (ГТУ) — двигатель, в котором сжатый в компрессоре воздух подается в камеру сгорания, где к нему подводится теплота, а образовавшийся горячий газ, поступая в лопаточный аппарат турбины, преобразует свою потенциальную энергию в кинетическую; последняя на лопатках рабочих колес превращается в механическую энергию, передавая её вращающемуся непрерывно валу, соединенному с компрессором и нагрузочным устройством.
+<noinclude>
+[[Файл:ГТУ.jpg|200px|thumb|right|Газотурбинная энергетическая установка.]]
+ГТУ можно разделить на установки открытого и закрытого цикла.
+== Установки открытого цикла ==
+На рис. 1, а показана газотурбинная установка, компрессор 1, камеры сгорания 2 и [[Navy:Газовая_турбина| газовая турбина ]]3 которой расположены в едином сборном корпусе. Роторы 6 и 5 компрессора и турбины жестко соединены друг с другом и опираются на три подшипника. [[Файл:ГТУ2.jpg|200px|thumb|Рис. 1|left]] Четырнадцать камер сгорания располагаются вокруг компрессора каждая в своем корпусе. Воздух поступает в компрессор через входной патрубок и уходит из газовой турбины через выхлопной патрубок. Корпус газотурбинной установки опирается на четыре опоры 4 и 8, которые расположены на единой раме 7.<br />
+Тепловая схема такой газотурбинной установки показана на рис. 1, б. В камеры сгорания топливным насосом подаются топливо и сжатый воздух после компрессора. Топливо перемешивается с воздухом, который служит окислителем, поджигается и сгорает. Чистые продукты сгорания также смешиваются с воздухом, чтобы температура газа, получившегося после смешения, не превышала заданного значения. Из камер сгорания газ поступает в газовую турбину, которая предназначена для преобразования его потенциальной энергии в механическую работу. Совершая работу, газ остывает и давление его уменьшается до атмосферного. Из газовой турбины газ выбрасывается в окружающую среду.<br />
+Из атмосферы в компрессор поступает чистый воздух. В компрессоре его давление увеличивается и температура растет. На привод компрессора приходится отбирать значительную часть мощности турбины.
+== Установки закрытого цикла ==
+[[Файл:ГТУ3.jpg|200px|thumb|right|Рис. 2]]
+В замкнутых ГТУ также как и в открытых имеются компрессор 1 и турбина 2.  Вместо камеры сгорания используется источник теплоты 4, в котором теплота передается рабочему телу без перемешивания с топливом. В качестве рабочего тела может применяться воздух, углекислый газ, пары ртути или другие газы.<br />
+Рабочее тело, давление которого повышено в компрессоре, в источнике теплоты 4 нагревается и поступает в турбину 2, в которой отдает свою энергию. После турбины газ поступает в промежуточный теплообменник 5 (регенератор), в котором он подогревает воздух, а затем охлаждается в охладителе 6, поступает в компрессор 1 и цикл повторяется.  В качестве источника теплоты могут использоваться специальные котлы для нагрева  рабочего тела энергией сжигаемого топлива  или  атомные реакторы.
+== Применение ГТУ ==
+В настоящее время газотурбинные установки являются основным видом двигателей, используемых в авиации, что обусловлено простотой их конструкции, способностью быстро набирать нагрузку, большой мощностью при малой массе, возможностью полной автоматизации управления. <br />
+В энергетике ГТУ работают в основном в то время, когда резко увеличивается потребление электроэнергии, т. е. во время пиков нагрузки. <br />
+Газотурбинные установки находят также широкое применение на железнодорожном, морском, речном и автомобильном транспорте. Так, на быстроходных судах на подводных крыльях и воздушной подушке ГТУ являются двигателями. На большегрузных автомобилях они могут использоваться в качестве как основного, так и вспомогательного двигателя, предназначенного для подачи воздуха в основной [[Navy:Двигатель_внутреннего_сгорания|двигатель внутреннего сгорания]]  и работающего на его выхлопных газах.
+Кроме того, ГТУ служат приводом нагнетателей природного газа на магистральных газопроводах, резервных электрогенераторов пожарных насосов.
+== Литература и источники ==
+* {{Книга
+|автор        = Соколов В.С
+|заглавие     = Газотурбинные установки
+|оригинал     =
+|часть        =
+|том          =
+|ответственный=
+|издание      =
+|место        = МОСКВА
+|издательство = «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
+|год          = 1986
+|страницы     =
+|страниц      =
+|pages        =
+|allpages     = 151
+|серия        =
+|ссылка       =
+|тираж        =
+|isbn         =
+}}
+== Ссылки ==
+* [https://operby.com/princip-raboty-gtu.html Энергодиспетчер]
+* [https://neftegaz.ru/en/tech_library/view/4345 деловой журнал "Нефтегаз"]
+* [https://energetika.in.ua/ru/books/book-3/part-1/section-3/3-7 Энергетика]
+== Видео ==
+{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto;"
+|-
+|{{#ev:youtube|QcYMFma2Gc8|300}}
+|{{#ev:youtube|itEsKSvJo_M|300}}
+|}
+</noinclude>
+<noinclude>[[Категория:Словарь морских терминов]]</noinclude>

Игры

Навигация

Инструменты