Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Цикл газотурбинной установки




Методические указания и методика расчета цикла

Основным назначением газотурбинной установки (ГТУ) является получение работы, которая может быть полезно использована по месту установки ГТУ (при осуществлении прямого привода насоса, компрессора и т.д.) или на удалении от нее (при приводе генератора и производстве электрической энергии). В связи с тем, что температура выхлопных газов из газовой турбины находятся в диапазоне 420-600 °С, то дополнительным продуктом от ГТУ является тепловая энергия, которая может быть непосредственно использована для технологических целей (сушки материалов), нагрева воды или производства пара.

Основные элементы газотурбинной установки: компрессор (К); камера сгорания (КС); газовая турбины (ГТ) и приводное устройство (ПУ).

Процесс подвода теплоты к ГТУ в КС может происходить как изобарном (p = const), так и изохорном процессах (v = const). Основное распространение получили установки с изобарным подводом теплоты. Отвод теплоты может осуществляться только в изобарном процессе (p = const).

Рабочее тело (атмосферный воздух) поступает в компрессор (К), в котором происходит его сжатие. Этот процесс характеризуется степенью сжатия β и адиабатным внутренним КПД компрессора , отражающим процесс необратимости. Далее рабочее тело направляется в камеру сгорания (КС), где к нему подводится топливо (природный газ или жидкие нефтепродукты). Процесс сгорания в КС характеризуется степенью повышения давления ρ и температурой за камерой сгорания Т3, а также расходом топлива bт. Рабочее тело затем поступает в газовую турбину (ГТ), где происходит его расширение. В этом процессе производится работа, которая потребляется на привод компрессора и приводного устройства (ПУ). Процесс расширения в ГТ характеризуют температурой на выходе из нее Т, адиабатным внутренним КПД турбины , а также расходом рабочего тела Gрт.

На рисунке 3.5. дан реальный термодинамический цикл ГТУ с необратимыми процессами сжатия в компрессоре и расширения в турбине.

Если в идеальном цикле ГТУ сжатие и расширение происходит в адиабатном процессе (сжатие 1 – 2 и расширение 3 – 4), то в реальном – политропном, с повышением температуры в т. 2д и т. 4д, в результате наличия трения кинетическая энергия движения тратится на увеличение температуры рабочего тела.

Основные расчетные формулы:

1) , кДж/кг – количество теплоты, подводимое с топливом (расчеты выполняются для удельного количества теплоты);

2) , кДж/кг – количество теплоты, отводимое от ГТУ;

3) ,кДж/кг – работа, потребляемая на валу компрессора;

4) , кДж/кг – работа, развиваемая на валу газовой турбины;

5) – внутренний адиабатный КПД компрессора (К);

6) – внутренний адиабатный КПД газовой турбины (ГТ);

7) - степень повышения давления в компрессоре;

8) - степень предварительного расширения в процессе изобарного подвода теплоты;

9) , Вт – мощность газотурбинной установки;

 

 

10) - абсолютный внутренний КПД цикла ГТУ с изобарным подводом теплоты и учетом необратимости при сжатии/расширении.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 525. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия