Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Сентября 2012 в 11:27, реферат
В настоящее время в России действует несколько тысяч ТЭЦ и ГРЭС, а также более 66 тысяч котельных, которые дают практически 80% вырабатываемого тепла. В этом плане, Россия является безусловным мировым лидером по объемам централизованного теплоснабжения. Заметим, что по части централизации Россия является мировым лидером не только в области энергетики.
Рисунок 4. Схема многоступенчатой турбины: 1-подшипники; 2-концевые уплотнения; 3-входной патрубок; 4-корпус; 5-направляющие лопатки; 6-рабочие лопатки; 7-ротор; 8-выходной патрубок турбины
Турбина состоит из ряда последовательно расположенных отдельных ступеней, в которых происходит постепенное расширение газа. Падение давления, приходящееся на каждую ступень, а, следовательно, и скорость с1 в каждой ступени такой турбины, меньше, чем в одноступенчатой. Число ступеней может быть выбрано таким, чтобы при заданной окружной скорости и было получено желаемое отношение .
Компрессор. Схема многоступенчатого осевого компрессора изображена на рисунке 5.
Рисунок 5. Схема многоступенчатого осевого компрессора: 1-входной патрубок; 2-концевые уплотнения; 3-подшипники; 4-входной направляющий аппарат; 5-рабочие лопатки; 6-направляющие лопатки; 7-корпус 8-спрямляющий аппарат; 9-диффузор; 10-выходной патрубок; 11-ротор.
Его основными составными частями являются: ротор 2 с закрепленными на нем рабочими лопатками 5, корпус 7 (цилиндр.), к которому крепятся направляющие лопатки 6 и концевые уплотнения 2, и подшипники 3. Совокупность одного ряда вращающихся рабочих лопаток и одного ряда расположенных за ними неподвижных направляющих лопаток называется ступенью компрессора. Засасываемый компрессором воздух последовательно проходит через следующие элементы компрессора, показанные на рисунке 5: входной патрубок 1, входной направляющий аппарат 4, группу ступеней 5, 6, спрямляющий аппарат 8, диффузор 9 и выходной патрубок 10.
Рассмотрим назначение этих
элементов. Входной патрубок предназначен
для равномерного подвода воздуха
из атмосферы к входному направляющему
аппарату, который должен придать
необходимое направление потоку
перед входом в первую степень. В
ступенях воздух сжимается за счет
передачи механической энергии потоку
воздуха от вращающихся лопаток.
Из последней ступени воздух поступает
в спрямляющий аппарат, предназначенный
для придания потоку осевого направления
перед входом в диффузор. В диффузоре
продолжается сжатие газа за счет понижения
его кинетической энергии. Выходной
патрубок предназначен для подачи воздуха
от диффузора к перепускному трубопроводу.
Лопатки компрессора 1 (рисунок 6) образуют
ряд расширяющихся каналов (диффузоров).
При вращении ротора воздух входит
в межлопаточные каналы с большой
относительной скоростью (скорость
движения воздуха, наблюдаемая с
движущихся лопаток). При движении воздуха
по этим каналам его давление повышается
в результате уменьшения относительной
скорости. В расширяющихся каналах,
образованных не-подвижными направляющими
лопатками 2, происходит дальнейшее повышение
давления воздуха, сопровождающееся соответствующим
уменьшением его кинетической энергии.
Таким образом, преобразование энергии
в ступени компрессора
Рисунок 6. Схема ступени осевого компрессора
3. Камера сгорания
Назначение камеры сгорания
заключается в повышения
Рисунок 7. Камера сгорания
Сгорание топлива, впрыскиваемого через форсунку 1, происходит в зоне горения камеры, ограниченной жаровой трубой 2. В эту зону поступает только такое количество воздуха, которое необходимо для полного и интенсивного сгорания топлива (этот воздух называемся первичным).
Поступающий в зону горения воздух проходит через завихритель 3, который способствует хорошему перемешиванию топлива с воздухом. В зоне горения температура газов достигает 1300... 2000°С. По условиям прочности лопаток газовых турбин такая температура недопустима. Поэтому получающиеся в зоне горения камеры горячие газы разбавляются холодным воздухом, который называется вторичным. Вторичный воздух протекает по кольцевому пространству между жаровой трубкой 2 и корпусом 4. Часть этого воздуха поступает к продуктам сгорания через окна 5, а остальная часть смешивается с горячими глазами после жаровой трубы. Таким образом, компрессор должен подавать в камеру сгорания в несколько раз больше воздуха, чем необходимо для сжигания топлива, а поступающие в турбину продукты сгорания получаются сильно разбавленными воздухом и охлажденными.
4.Простая газотурбинная установка прерывистого горения
Схема установка прерывистого горения (со сгоранием при постоянном объеме) такая же, что и для установки с изобарным подводом теплоты, и показана на рисунке 1. Эта ГТУ отличается от установи непрерывного горения устройством камеры сгорания (рисунок 8).
Рисунок 8. Камера прерывистого горения: 1-воздушный клапан; 2-топливный клапан; 3-свеча зажигания; 4-сопловой (газовый) клапан.
Камера сгорания ГТУ прерывистого горения имеет клапаны 1, 2 и 4, которые управляются особым распределительным механизмом,
Представим себе, что в некоторый момент времена все клапаны закрыты, и камера заполнена смесью воздуха и топлива. При помощи свечи зажигания 3 смесь воспламеняется и давление в камере повышается, так как сгорание происходит при постоянном объеме. При достижении определенного давления открывается клапан 4 и продукты сгорания поступают к соплам турбины, в которых происходит расширение газа. Давление в камере сгорания падает. После того, как давление в камере упадет до определенной величины, автоматически открывается воздушный клапан 1 и происходит продувка камеры свежим воздухом. Этот воздух проходит также через турбину и охлаждает её лопаточный аппарат.
В конце продувки сопловой
клапан 4 закрывается и камера сгорания
заполняется сжатым воздухом из компрессора.
При работе на газообразном топливе
в это же время через клапан
2 подается горючий газ. Этот процесс
называется зарядкой камеры. По окончании
зарядки закрываются все
Список используемой литературы