11.5. Циклы газотурбинных установок. Цикл гту

По адиабате а-с происходит сжатие идеального газа,

по изобаре c-z подвод теплоты q1 к сжатому газу,

по адиабате z-b газы в газовой турбине расширяются,

по изобаре b-а происхо­дит отвод теплоты q2 в атмосферу.

Степень повышения давления при адиабатном сжатии (соответствует сжатию воздуха в компрессоре)

  p_c / p_a (11.2)

Степень предварительного расширения газов при сгорании

 = _z / _c (11.3)

1.Камера сгорания, в которой подготавливается газовая смесь.

2.Компрессор для сжатия воздуха, из которого подаётся сжатый воздух.

3.Турбина, в которой отрабатывается газовая смесь.

4.Выпускной патрубок, через который отводится газовая смесь в атмосферу.

Методы повышения термического кпд ГТУ.

Применяют следующие методы:

1. Регенерация теплоты;

2. Многоступенчатое сжатие воздуха с промежуточным охлаждением;

3. Многоступенчатое сгорание топлива.

Пример решения задач.

Пример 11.1. Дано: Газотурбинная установка, работая по идеальному циклу с

подводом теплоты при p=const, t₁=25C; t₃=800C; k=1,4.

Определить теоретический кпд идеального и действительного циклов если внутренние относительные кпд турбины и компрессора _турб.=0,88 и _комп.=0,85.

Решение.

Определим циклы во всех точках цикла:

T₂₌T₁^(k-1)/k=298*8^0,286=540K; T₄=(T₃T₁)T₂=(1073-298)/540=592K

Температура в точке 5 будет

T₅=(T₂-T₁)/_комп+T₁=((540-298)/0,85)-298=583K

Температура в точке 6 определяется по формуле:

T₆=T₃-_труб(T₃-T₄₎=1073-0,88(1073-592)=650K

Термический кпд идеального цикла:

_t^Г_a^Т_g^У=1-(T₄-T₁)/(T₃-T₂)=1-(592-2980/(1073-540)=0,55

Термический кпд действительного цикла:

_t^Г_g^ТУ=1-(T₄-T₁)/(T₃-T₂)=1-(650-298)/(1073-583)=0,28

Контрольные вопросы:

1. Почему в паросиловых установках в качестве рабочего тела используются

пары жидкости, например воды?

2. Каковы характерные особенности цикла Ренкина?

3. Каковы основные особенности цикла Ренкина?

4. Каковы основные способы повышения экономичности паросиловых установок?

5. Почему в паросиловой установке, работающей по циклу Карно, необходим

пароводяной компрессор, а в установке, работающей по циклу Ренкина, ―

водяной насос?

6. От каких величин зависят в цикле Ренкина удельный расход пара и

удельная работа?

7. какие преимущества дает применение пара высокого давления в паросиловых

установках?

8. Что такое холодильная установка?

9. каким показателем и как оценивается эффективность работы холодильных

установок?