Газотурбинная энергетическая установка
| Версия 11:55, 14 марта 2015 | Текущая версия на 04:33, 11 декабря 2015 | |||
не показаны 33 промежуточные версии 2 участников | ||||
| Строка 1: | Строка 1: | |||
| ? | + | '''[[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.]] | [[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. | 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 = | + | == Ссылки == | |
| ? | * https://operby.com/princip-raboty-gtu.html | + | * [https://operby.com/princip-raboty-gtu.html Энергодиспетчер] | |
| ? | * https://neftegaz.ru/en/tech_library/view/4345 | + | * [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 | + | * [https://energetika.in.ua/ru/books/book-3/part-1/section-3/3-7 Энергетика] | |
| ? | =Видео= | + | == 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> | |||
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.
ГТУ можно разделить на установки открытого и закрытого цикла.
Содержание
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.
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
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.
