способ работы газотурбинной установки
Классы МПК: | F02C7/12 охлаждение установок |
Автор(ы): | Гришин Александр Николаевич, Слесарев Виктор Алексеевич, Полев Олег Константинович |
Патентообладатель(и): | Гришин Александр Николаевич, Слесарев Виктор Алексеевич, Полев Олег Константинович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-02-26 публикация патента:
20.01.1996 |
Использование: в газотурбинном двигателестроении. Сущность изобретения: осуществляют отбор части сжатого рабочего тела (РТ), дополнительно ее сжимают и охлаждают перед и после дополнительного сжатия, после этого отобранной охлажденной частью сжатого РТ производят охлаждение горячих неподвижных и подвижных деталей основных ступеней расширения (ОСР) газотурбинной установки (ГТУ). После охлаждения ОСР ГТУ РТ нагревают и расширяют в дополнительных ступенях расширения и подают в камеру сгорания. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. СПОСОБ РАБОТЫ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ, включающий сжатие рабочего тела, отбор части сжатого рабочего тела, дополнительное сжатие и охлаждение ею горячих неподвижных и подвижных деталей основных ступеней расширения, последующую подачу ее в камеру сгорания для смешивания с основной частью рабочего тела и нагрева посредством сжигания топлива, ступенчатое расширение с получением полезной работы в основных ступенях расширения, отличающийся тем, что дополнительно отбираемую часть сжатого рабочего тела перед дополнительным сжатием и после него охлаждают, а после охлаждения горячих деталей основных ступеней расширения перед подачей в камеру сгорания нагревают сжиганием топлива в дополнительной камере сгорания и расширяют в дополнительных ступенях расширения с получением полезной работы, которую объединяют с полезной работой, полученной от основных ступеней расширения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сжигание топлива в дополнительной камере сгорания производят с коэффициентом избытка окислителя меньше 1, а в камере сгорания - не меньше 1. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что подачу отобранной части рабочего тела для охлаждения горячих подвижных и неподвижных деталей ступеней расширения осуществляют последовательно от одних к другим, причем перед подачей рабочего тела от неподвижных деталей к подвижным или наоборот дополнительно осуществляют охлаждение рабочего тела.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к газотурбинному двигателестроению и теплоэнергетике. Известен способ работы газотурбинной установки (ГТУ), включающий сжатие рабочего тела, отбор части сжатого рабочего тела, охлаждение ею подвижных и неподвижных деталей основных ступеней расширения, подачу нагретой части сжатого рабочего тела в проточную часть основных ступеней сжатия для смешения с основной частью рабочего тела, совместное сжатие и нагрев посредством сжигания топлива, ступенчатое расширение с получением полезной работы в основных ступенях расширения [1]Указанный способ работы ГТУ имеет невысокие значения КПД и работы цикла. Известен также способ, выбранный в качестве прототипа, включающий сжатие рабочего тела, отбор части сжатого рабочего тела, дополнительное сжатие и охлаждение ею горячих неподвижных и подвижных деталей основных ступеней расширения, последующую подачу ее в камеру сгорания для смешивания с основной частью рабочего тела и нагрева посредством сжигания топлива, ступенчатое расширение с получением полезной работы в основных ступенях расширения [2]
В способе-прототипе дополнительное сжатие части рабочего тела и охлаждение ею горячих деталей основных ступеней расширения производятся за счет полезной работы цикла. Расход отбираемой части рабочего тела и ее давление при дополнительном сжатии ограничены. Поэтому способ-прототип также имеет невысокие значения КПД и работы цикла. В предлагаемом способе отмеченные недостатки устранены. В нем дополнительно отбираемую часть сжатого рабочего тела перед и после дополнительного сжатия охлаждают, а после охлаждения рабочих деталей основных ступеней расширения перед подачей в камеру сгорания нагревают сжиганием топлива в дополнительной камере сгорания и расширяют в дополнительных ступенях расширения с получением полезной работы, которую объединяют с полезной работой, полученной от основных ступеней расширения. Дополнительное повышение КПД и работы цикла достигается также тем, что сжигание топлива в дополнительной камере сгорания производят с коэффициентом избытка окислителя меньше единицы, а в камере сгорания не меньше единицы. Для уменьшения расхода отбираемой части сжатого рабочего тела и лучшего использования ее хладоресурса подачу отобранной части сжатого рабочего тела для охлаждения горячих подвижных и неподвижных деталей основных ступеней расширения осуществляют последовательно от одних к другим, причем перед подачей рабочего тела от неподвижных деталей к подвижным или наоборот дополнительно осуществляют охлаждение рабочего тела. В предлагаемом способе дополнительное сжатие части рабочего тела и охлаждение ею горячих деталей основных ступеней расширения производят за счет энергии, получаемой при сжигании топлива в дополнительной камере сгорания и расширении продуктов сгорания в дополнительных ступенях расширения. Непреобразованное в работу тепло топлива и энергия диссипации утилизируются в камере сгорания ГТУ. Увеличение интенсификации охлаждения горячих деталей достигается за счет увеличения расхода части рабочего тела через каналы охлаждения путем повышения ее плотности и давления при сохранении скорости движения или даже некотором ее уменьшении. Степени интенсификации теплоотдачи и снижения относительных потерь полного давления определяются известными эмпирическими зависимостями, например, такими
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052643/2052643t.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052643/2052643-2t.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052643/2052643-3t.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052643/2052643-4t.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052023/916.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052643/950.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052094/949.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052018/955.gif)
![способ работы газотурбинной установки, патент № 2052643](/images/patents/420/2052018/955.gif)
Класс F02C7/12 охлаждение установок