Контактна газотурбінна установка

ЖЖ б F 01 £ I/GO, Р01Ъ1[Зв ЮНТМТНА ГАЗ ОТУРБІНН А УСТАНО ВКА Контактна газотурбінна установка відноситься до енергомашинобудува ння і може бути використана в енергетиці, водному транспорті і різних технологічних установках як первинний двигун для приведу навантажувальних агрегатів. Відомі одновальні газотурбінні установки постійного тиску без ре генеративного підігріву повітря, що включають повітряний компресор , камеру згоряння і газову турбіну, які приводять в рух електрогенератор, рушій , або інші навантажувальні агрегати . /1,2,4/. Відома одновальна контактна газотурбінна установка постійного тиску без регенерації, яка прийнята за прототип.. Установка складається з повітряного компресора, камери згоряння, газової турбіни і термопресора з гідравлічним насосом на його вході /З/. Недояіком прототипу контактної газотурбінної установки є малоефек тивне використання енергії ьїдлрацьшаного газу після газової турбіни термопресором, який підвищуз надлишкову потужність газової турбіни лише на Z0% /5/, тобто термопресор недостатньо ефективний для підви щення надлишкової потужності газової турбіни, тому що відсутній пристрій, який використовує енергію відпрацьованого газу . В основу винаходу поставлена задача удосконалення контактної газо турбінної установки в якій шляхом встановлення на виводі термопресора гідрогазової турбіни /Ь/ і сполученого з нею повітряного компресора першого ступеня здійснюється додаткове використання енергії відпрацьо ваного потоку газоводянеї суміші після термопресора і перетворення її в механічну енергію для приводу повітряного компресора першого ступе ня, що підвищує надлишкову потужнісіь газової турбіни внаслідок змен шення витрати потужності газової турбіни на привод повітряного комп ресора. Доставлена задача вирішується тим, ще в контактній газотурбінній установці, яка складається з послідовно з"єднаних повітряного компре сора, камери згоряння, газової турбіни, термопресора з гідравлічним насосом на його вході, на виході термопресора згідно з винаходом , встановлена гідрогазова турбіна /b/ і з"єднаний з нею повітряний ком пресор першого ступеня, вихід якого з"єднаний з компресором другого } ступеня газової турбіни. В встановленій гідрогазовій турбіні, з'єднаній з повітряним компрес сором першого ступеня, енергія потоку гідрогазової суміші, що поступав в турбіну після термопресора перетворюється в механічну , яка створює обертовий момент ротора турбіни, який приводить у рух повітряний компресор першого ступеня, що зменшує витрати потужності газової турбіни на привод повітряного компресора другого ступеня . Цим досягається підвищення надлишкової потужності газової турбіни, тобто досягається очікуваний технічний результат. На фіг. показана структурна схема контактної газотурбінної установки, що заявляється; установка складається з повітряного компресора першого ступеня &І, з'єднаного своїм виходом з входом компресора дру гого ступеня -2,вихід якого з"єднаний з входом камери згоряння -5, а її вихід зв"язаний з входом газової турбіни -4, вихід якої з"єднаний з входом термопресора -5, з'єднаного з гїдрогазовою турбіною -6,з"єднаной з повітряним компресором першого ступеня -І. хіа вході термопресора -5 встановлений гідравлічний насос -7. Контактна газотурбінна установка працює наступним чином. Після ; включення в роботу газової турбіни -4 пусковим мотором /на схемі не показаний/ продукти згоряння піоля газової турбіни поступають на вхід термопресора -5, куди пїд,волиться і дис ергована вода під тиском від гідравлічного насосу -7, В термопресорі при охолодженні газового по току диспергованою водою створюється термальна газоводяна суЛш підвищеного тиску, яка поступає в гідрогазову турбіну, в якій внаслідок розширення потоку гідрогазової суміші в проточній частині енергія по току перетворюється в механічну, яка створює обертовий момент ротора гідрогазевої турбіни -б, яка приводить в рух зв иязаний з ним повітряний компрееор першого ступеня -І, який забезпечує стискання і подачу атмосферного повітря на вхід компресора другого ступеня -2, який приводиться в рух газовою турбіною 4. Компрееор другого ступеня підвищує ступінь стискання повітря до розрахункового значення і подає його на вхід камери згоряння -3, Б ЯКІЙ має місце згоряння палива, яке підводиться. Продукти згоряння після камери надходять в газову турбіну, забезпечуючи підвищення її надлишкової потужності . На цьому завершуетьея цикл роботи контактної газотурбіної установки^заявляється. Приклад виконання газотурбінної установки , що заявляється. Як приклад взяли одновальну газотурбінну установку без регене рації /2/, яка має основні параметри : - тиск перед соплами Рт надм = 2,92 - тиск за ту рбі ною Р£ над м = І, о2 ^ - температура перед турбіною . . t t = 800°^ : - температура продук тів згоряння *ty= 350°С> -витрата продуктів згоряння Gt = 4Ькг/сек5 -швидкість газів на ви хо д і ту р бі ни W= ІІ2м/сєк > -еффективна потужність турбіни - т . Н - б ЗЬОкВ т. Приймемо згідно /2/, надлишкову потужність турбіни Підвищення тиску гідрогазової суміші на виході термопресора , який встановлено після газової турбіни визначаємо по формулі /Ь/: 2 Ц " Я D Tt де ^Р-ступінь підвищення тиску гідрогазової суміші, |^ - прийняте значення коефіцієнта адіабати для суміші M — J^~=. ^-™ 0