Газотурбінний двигун

Полезная модель относится к области газотурбостроения и может быть использована в энергетическом и транспортном машиностроении. Известен ГТД с выпуском из турбины при давлении ниже атмосферного [1], в котором тепло газа после турбины перерасширения используется для подогрева воздуха перед камерой сгорания двигателя. Недостаток известного устройства ГТД заключается в том, что в современном высокотемпературном ГТД при высокой степени повышения давления температура воздуха за компрессором практически равна и даже может превышать температур у газа за турбиной перерасширения, т.е. не представляется возможным регенерировать тепло газа после турбины перерасширения. Задачей полезной модели является увеличение экономичности ГТД с силовой турбиной перерасширения. Это достигается тем, что в ГТД, содержащем газогенератор и силовой турбокомпрессорный агрегат, состоящий из вала, газовой турбины перерасширения, охладителя газа и дожимающего компрессора в составе силового, турбокомпрессорного агрегата, достаточно во все х случаях, чтобы ГТД дополнительно содержал газотурбинный контур, образованный компрессором, подогревателем воздуха, связанным посредством контура промежуточного теплоносителя с охладителем газа и воздушной турбиной, причем компрессор и воздушная турбина сблокированы с валом силового турбокомпрессорного агрегата, а промежуточный теплоноситель доохлаждается в теплообменнике перед подачей его в охладитель газа. Тепло газа турбины перерасширения передают в дополнительный газотурбинный контур, работающий на воздухе. В дополнительном газотурбинном контуре устанавливаются оптимальные параметры для возможной температуры подогрева воздуха в нем, тем самым получаем наибольшую дополнительную работу. Таким образом увеличивается суммарная мощность двигателя при прежнем расходе топлива, т.е. уменьшается удельный расход топлива и, следовательно, повышается экономичность газотурбинного двигателя. На чертеже изображена принципиальная конструктивная схема газотурбинного двигателя. Газотурбинный двигатель содержит последовательно расположенные газогенератор 1, силовой турбокомпрессорный агрегат, включающий силовую турбину перерасширения 2, закрепленный с ней на одном валу 11 дожимающий компрессор 5, охладитель газа 3 и нагрузку 7. Дополнительный газотурбинный контур состоит из компрессора 8, сблокированного с турбиной 2, подогревателя воздуха 9 и воздушной турбины 10. Выхлоп газа и воздуха производится через общий патрубок 6. Подогреватель воздуха 9 связан с охладителем газа 3 системой промежуточного теплоносителя. Напорная часть системы включает в себя насос 12, холодильник 13, насос охлаждающей воды 14, перепускная -трубопровод 4. Газотурбинный двигатель работает следующим образом. После газогенератора 1 газ расширяется, производя полезную работу, в турбине 2 до давления ниже атмосферного, охлаждается и направляется в атмосферу дожимающим компрессором 5. Одновременно в дополнительном контуре воздух сжимается в компрессоре 8, нагревается в подогревателе воздуха 9 и расширяется, произведя дополнительную работу в воздушной турбине 10. Газ за турбиной перерасширения 2 в охладителе газа 3 отдает тепло промежуточному теплоносителю, который через трубу 4 поступает в подогреватель воздуха 9 и нагревает сжатый воздух в дополнительном контуре. Далее насосом 12 теплоноситель подается в теплообменник 13 и охладитель газа 3. Суммарная полезная мощность от общего вала передается нагрузке 7.