Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

TA-Tabl1-3 KR.dok

.doc

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2015

Размер:

1.21 Mб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Общее устройство и особенности конструкции регенератора

Перекрестноточный пластинчатый регенератор ГТУ-20 в прямоугольном корпусе с тремя ходами по воздуху и одним ходом по газу. Воздух поступает в верхние воздушные коллекторы регенератора и двумя параллельными потоками проходят последовательно через три секции, соединенные между собой перепускными патрубками. Патрубки снабжены сильфонными компенсаторами. Внутри входных коллекторов для обеспечения равномерности раздачи воздуха имеются листы с отверстиями. Секция установлены на направляющих в гнездах корпуса регенератора. Фланцы секций с носовой стороны крепятся к корпусу регенератора, а с кормовой - установлены в сальниках к могут свободно расширяться. Матрица регенератора выполнена из профильных штампованных листов. Листы складываются: попарно вершинами выштамповок и свариваются роликовой сварной по краям. Между выштамповками образуются каналы двуугольного сечения, по которым протекает воздух. Вершины выштамповок для прочности свариваются контактной сваркой. Сваренные попарно листы образуют элементы, из которых набираются секции регенератора. Между элементами образуются волнистые каналы, по которым протекает газ. Смежные элементы привариваются к фланцам секций. Каждая секция состоит из 107 элементов. Для очистки поверхности от загрязнения регенератор оборудован двумя вращающимися

Рис.1 Регенератор ГТУ-20

а-продольный разрез; б-вид в нос

1-корпус; 2-теплообменная секция; 3-воздушная крышка; 4-сильфонный компенсатор; 5-привод обдувочного устройства; 6-набивка сальника; 7-нажимная рамка; 8-нажимной болт сальника; 9,10-горизонтальная и вертикальная трубы обдувочного устройства

сажеобдувочными устройствами. Воздух в обдувочное устройство отбирается на выходе из регенератора и при давлении 6 ата поступает в центральной вертикальной раздаточной трубе к трем поперечным горизонтальным трубкам, с расширяющимися соплами. Диаметр сопел составляет 4 мм. Раздаточная труба вместе с горизонтальными трубками приводится во вращение с 0,5 об/мин электромотором через редуктор. После поворота на 180° от исходного положения автоматически осуществляется обратный поворот. Цикл обдува состоят из 15 двойных ходов. Носовое и кормовое обдувочные устройства работает попеременно.В настоящее время наибольшее распространение получили трубчатые регенераторы с диаметром трубок 36—12 мм. Внутри трубок обычно протекает воздух, между трубками в продольном или поперечном направлении — продукты сгорания. В трубных досках трубки крепят развальцовкой для обеспечения их теплового удлинения, одна из трубных досок должна соединяться с корпусом с помощью сальника или компенсатора.

Для уменьшения габаритов и массы трубчатых регенераторов можно применять трубки малого диаметра (12—6 мм). Однако этот малый шаг между трубками ослабляет трубную доску, возникают трудности с закреплением трубок и с очисткой поверхностей нагрева, особенно в межтрубном пространстве. Регенераторы становятся более компактными при использовании продольного или поперечного оребрения трубок. Однако ввиду технологических трудностей, повышенных гидравлических сопротивлений и сложности очистки поверхностей такие регенераторы не нашли широкого применения. В последнее время все чаще используют пластинчатые регенераторы,

Рис. 2. Регенератор ГТУ-20. Геометрия Рис3. Пластинчатая поверхность нагрева

поверхности нагрева (два канала для про- со штампованными сферическими выс-

хода воздуха заштрихованы) тупами, расположенными в шахмотном

порядке

отличающиеся технологичностью, компактностью и высоким теплосъемом.

Теплопередающая поверхность такого регенератора состоит из профильных пластин — листов, в которых параллельными рядами выштампованы овальные лунки. Листы попарно сварены контактным способом со сдвигом лунок на полшага, в результате чего образуются волнистые каналы. При соединении двух пар листом между ними получаются каналы двуугольной формы. Для обеспечения необходимой прочности пакета и наиболее легкой очистки поверхностей воздух обычно пропускают по волнообразным каналам, а газ - в перпендикулярном направлении по прямым двуугольным каналам (рис.2).

На рис.4 приведена конструкция ступенчато-кольцевого регенератора с тремя ходами по газу и одним ходом по воздуху. Регенератор выполнен по

схеме рис.15,в и состоит из 96 секций, расположенных в два рада по высоте. Воздух подводится и отводится по торцам секций через патрубки, снабженные сильфонными кампенсаторами

Рис.4. Перекрестиоточкнй трехходовой пластинчатый регенератор со ступенчато-кольцевой компоновкой

Для раздачи и сбора воздуха служат кольцевые коллекторы, к кото- рым присоединяются патрубки. Горячий газ поступает через нижний патрубок регенератора, а затем проходит последовательно через три секции, отдавая тепло подогреваемому воздуху. Выйдя из секций,го- рячий газ поступает в кольцевой зазор между секциями и корпусом,а затем направляется в газоотвод. Секции собираются из пластинчатых элементов, представляющих собой пластины с оребрением. В регене- раторе предусмотрено газонаправляющее устройство, которое также служит для закрытия обвода горячего газа. Корпус регенератора вы- полнен из листовой стали, снаружи он снабжен ребрами для увеличе- ния его жесткости. На корпусе регенератора предусмотрены лапы для крепления на опорах. В целях облегчения монтажа и демонтажа секций корпус имеет

Таблица 1.Определение теплового КПД теплообменного аппарата и теплофизических свойств теплоносителей ГТУ открытого цикла

Определяемая величина	Формула или источник	Результат
1. Назначение теплообменного аппарата	Задано	Регенератор
2. Параметры, расходы и массовая теплоемкость расхода горячего теплоносителя:
а) давление на входе ,Па б) температура на входе ,К в) температура на выходе , К г) средняя температура , К д) средняя теплоемкость ,кДж/(кгград) е) секундный расход ,кг/сек ж) массовая теплоемкость расхода ,кДж/(секград)	Задано	0,11210⁶
	Задано	730
	Задано	530
		630
	Принимается	1,058
	Задан	25,0
		26,45
3. Параметры, расход и массовая теплоемкость расхода холодного теплоносителя:
а) давление на входе ,Па	Задано	0,8510⁶
б) температура на входе ,К	Для регенераторов задана, для охладителя принимается	450
в) температура на выходе ,К	Для регенераторов задана, для охладителя принимается	650
г) средняя температура ,К		550
д) средняя теплоемкость ,кДж/(кгград)	Принимается	1,04
е) секундный расход ,кг/сек	Для регенератора задан, для охладителя опеделяется по формуле	23,0
ж) массовая теплоемкость расхода , кдж/( сек град)		23,92
4. Отношение массовых теплоемкостей расхода теплоносителей	- для егенератора, - для охладителя	0,904
Определяемая величина	Формула или источник	Результат
5. Тепловой КПД	Для регенераторов - охладителя –	0,714
6. Схема течения теплоносителей	Принимается	трехходовой перекрестный ход
7.Параметр теплопередачи	Определяется по таблицам [1] с учетом схемы течения теплоносителей, и теплового КПД.	_2,6
8. Суммарный коэффициент сохранения давления	Задан	0,969
9.Теплофизические свойства теплоносителя с : а) теплопроводность , Вт/(мград) б) Вязкость м, П∙с в) критерий Прандтля г) газовая постоянная ,Дж/(кгград) д) плотность , кг/м³ .
	принимается	4,6110^-2
	принимается	2,9710^-5
		0,674
	принимается	287
		5,384
10. Теплофизические свойства теплоносителя с : а) теплопроводность, Вт/(мград) б) вязкость П∙с в) критерий Прандтля г) газовая постоянная , Дж/(кгград) д) плотность , кг/м³
	Принимается	5,2110^-2
	Принимается	3,3110^-5
		0,678
	Принимается	287
	Для регенератора - для охладителя принимается	0,586

Таблица2.Геометрические характеристики теплопередающей поверхности и каналов. Постоянные в уравнениях переноса тепла и гидравлического сопротивления и теплопроводность материала теплопередающей поверхности

Определяемая величина		Формула или источник	Результат
1. Тип теплопередающей поверхности		Принимается	регенератор пластинчатый
2. Геометрические характеристики каналов для теплоносителя с :		Принимаются
а) аквивалентный диаметр каналов ,м б) отношение полной поверхности к несущей в) отношение несущей поверхности к расчетной г) отношение живого сечения к полному д) толщина ребра , м е) высота ребра , м е) высота ребра			1,88∙10^-3
			6,623
			1,0
			0,8627
			0,152∙10^-3
			3,236∙10^-3
3.Постоянные в уравнениях теплоотдачи и гидравлического сопротивления для каналов, в которых протекает теплоноситель с :		Принимаются
а) пределы по б) коэффициент в критериальном уравнении в) показатель степени у числа в критериальном уравнении теплоотдачи г) показатель степени у числа в критериальном уравнении теплоотдачи д) постоянная уравнении для коэффициента гидравлического сопротивления трения е) показатель степени у числа в уравнении для коэффициента гидравлического сопротивления трения		Принимаются То же То же	1,5-8,0 0,016 0,820 0,33 0,33 0,256
Определяемая величина		Формула или источник	Результат
4. Геометрические характеристики каналов для теплоносителя с :		Принимаются
а) эквивалентный диаметр каналов , м			6,15∙10^-3
б) отношение полной поверхности к несущей			3,559
в) отношение несущей поверхности к расчетной			1,0
г) отношение живого сечения к полному			0,9483
д) толщина ребра , м			0,152∙10^-3
е) высота ребра ,м			6,435∙10^-3
5. Постоянные в уравнениях теплоотдачи и гидравлического сопротивления для каналов, в которых протекает теплоноситель с		Принимаются
а) пределы по			1,5-10,0
б) коэффициент в критерильном уравнении теплоотдачи			0,038
в) показатель степени у числа в критеальном уравнении теплоотдачи			0,748
г) показатель степени у числа в критериальном уравнении теплоотдачи			0,33
д) постоянная в уравнении для коэффициента гидравлического сопротивления трения			0,53
е) показатель степени у числа в уравнении для коэффициента гидравлического сопротивления трения			0,312
6.Толщина стенки, разделяющей каналы, , м		Принимается	0,152∙10^-3
7.Относительная величина площади живого сечения каналов для теплоносителя с		Принимается	0,2947
Определяемая величина	Формула или источник		Результат
8. Относительная величина площади живого сечения каналов для теплоносителя с		То же	0,6088
9. Коэффициент компактности теплопередающей поверхности (по расчетной) , м²/м³		То же	107,6
10. Коэффициенты теплопроводности материала теплопередающей поверхности:		Принимается
а) материала стенки канала , Вт/(мград)		То же	45
б) материала ребра со стороны теплоносителя с , Вт/(мград)		То же	45
в) материала ребра со стороны теплоносителя с , Вт/(мград)		То же	45