Регенеративна газотурбінна установка

1. Регенеративна газотурбінна установка, що містить турбіну, компресор, камеру згоряння і розташований після турбіни та повітряного компресора принаймні один теплообмінник, розміщений по 3 тори, які з'єднані трубопроводом, призначеним для циркулювання високотемпературного теплоносія і обладнаний нагнітаючими пристроями. На фіг. показано схему регенеративної газотурбінної установки. Регенеративна газотурбінна установка має у своєму складі: 1- компресор, 2-турбіна; 3- камера згоряння; 4,5-контактні теплообмінники; 6,7 - сепаратори; 8 - нагнітаючий пристрій; 9 -фільтр; 10трубопровід, 11 -циркуляційна цистерна; 12нагрівач. Після компресору 1 розташовані контактний теплообмінник 4 і сепаратор 6; після турбіни 2 розташовані контактний теплообмінник 5 і сепаратор 7. Контактний теплообмінник утворюється, наприклад, трубою з розміщеними на ній форсункою та патрубком газу або повітря. Контактні теплообмінники і сепаратори з'єднані трубопроводом 10. На трубопроводі розташовані нагнітаючи пристрої (наприклад, насоси) 8 і фільтри 9. Перед нагнітаючими пристроями розташовани циркуляційні цистерни з нагрівачем. Фільтр 9 має сітку, на якій затримуються частинки сажі. Сажа потім збирається. Трубопровід 10 має всередині високотемпературний теплоносій і призначений для циркулювання теплоносія по контуру 11-8-9-4-6-11-8-9-5-7-11. В якості теплоносія використовуються, наприклад, термальні рідини з робочою температурою (200-500) °С, мінеральні мастила та інше. Передбачено також поповнення системи високотемпературного теплоносія з цистерни запасу. Система має також розширювальні цистерни, арматуру, запобіжні клапана, манометри, термометри та інше обладнання, які не позначені на схемі. Регенеративна газотурбінна установка працює наступним чином. Газ з атмосфери поступає в компресор 1. Після компресора нагрівається в контактному теплообміннику 4 від високотемпературного теплоносія, який бере теплоту відходящих газів. Потім нагріте повітря йде до камери згоряння 3. Гази розширюються в турбіні 2 і надходять в контактний теплообмінник 5, де віддають теплоту високотемпературному теплоносію. Теплоносій відокремлюється в сепараторі 7 від газу. Теплоносій надходить в цистерну 11 і за допомогою нагні 92567 4 таючого пристрою (наприклад, насосу) 8 рухається по трубопроводу 10 до контактного теплообмінника 4, де віддає тепло стисненому повітрю після компресора 1. Продуктивність нагнітаючого пристрою забезпечує циркуляцію теплоносія в межах робочих температур. Циркулює теплоносій по замкненому контуру 11-8-9-4-6-11-8-9-5-7-11. Після контактного теплообмінника 4 розташований сепаратор 6, в якому відокремлюється теплоносій від повітря. За допомогою нагнітаючого пристрою 8 теплоносій від цистерни 11 рухається через фільтр 9 по трубопроводу 10 до контактного теплообміннику 5, де нагрівається від контакту з гарячим газом після турбіни 2. Цикл закінчено. Нагріте стиснене повітря після сепаратора 6 рухається до камери згоряння, охолоджений газ після сепаратора 7 надходить до атмосфери. Для зменшення часу пускового режима установки і швидкого досягнення належних робочих параметрів цистерни 11 мають нагрівачі 12, що дозволяє нагріти теплоносій до необхідної в'язкості перед пуском установки. Під час роботи нагрівач 12 вимикається. Після закінчення роботи теплоносій надходить до цистерн 11. Існуючий рівень техніки дозволяє зробити таку регенеративну газотурбінну установку. Можуть бути використані відомі з рівня техніки, наприклад, інерційні сепаратори, циклони або інші пристрої (див., наприклад, И.Е.Кузнецов, К.И.Шмат, С.И. Кузнецов. Справочник "Оборудование для санитарной очистки газов ", Киев, Техника, 1989). Винахід дозволить застосувати регенерацію в транспортних та в інших газотурбінних установках і зменшити витрати палива на 20-30%. Порівняно з поверхневими регенеративними газотурбінними установками винахід дозволить значно зменшити (в 5-10 разів) масо-габаритні показники і збільшити коефіцієнт регенерації до одиниці. Також корисним є зменшення екологічного забруднення (теплового та від сажі) навколишнього середовища. Особливо переваги цієї газотурбінній установки з регенерацією виявляються у транспорті, де існує потреба в економічних, легких, але й потужних машинах: авіації, на кораблях і суднах, локомотивах і авто. 5 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 92567 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601