ГТУ, работающие по замкнутому циклу, позволяют (повысив в несколько раз давление рабочего тела во всех трактах установки) увеличить полезную мощность при тех же размерах основных агрегатов.
Основное отличие этих установок от ГТУ открытого цикла заключается в том, что вместо камеры сгорания используется нагреватель, в котором рабочее тело (воздух) нагревается до начальной температуры (перед турбиной), не принимая непосредственного участия в процессе выделения тепла из топлива. Кроме того, в схему установки между турбиной и компрессором вводится предварительный охладитель рабочего тела, который обеспечивает процесс замыкания цикла.
ГТУ замкнутого цикла выполняется только с горением при постоянном давлении. В них используется органическое и ядерное топливо. В качестве рабочего тела применяется воздух, а в ядерных установках — гелий, азот или углекислый газ. Схема ГТУ замкнутого цикла приведена на рисунке:
Рабочее тело сжимается в компрессоре 4 и направляется в нагреватель 2, где за счет тепла (выделяемого топливом при сгорании в камере 3) нагревается до температуры 650—750 С и поступает в турбину 1, где расширяется до давления, близкого к давлению перед компрессором 4. При этом его кинетическая энергия преобразуется в механическую. Из турбины рабочее тело со сравнительно высокой температурой направляется в регенератор 5, где отдает часть своего тепла воздуху, поступающему в камеру сгорания 3. Затем рабочее тело в охладителе 5 охлаждается до первоначальной температуры (перед компрессором). Охладитель постоянно прокачивается забортной водой.
ГТУ, работающие по замкнутому циклу, более сложны и менее экономичны, чем установки открытого цикла. Наличие в схеме громоздкого нагревателя (котла) существенно увеличивает массу и габариты ГТУ замкнутого цикла. Кроме того, тепло, уносимое уходящими газами из нагревателя, является дополнительной потерей, снижающей эффективный КПД цикла.
Однако преимуществом такой установки является возможность использования теплоты атомного распада, выделяющейся в атомных реакторах. Большая плотность рабочего тела позволяет получить высокие коэффициенты теплоотдачи в регенераторе и тем самым повысить степень регенерации при относительно небольших его размерах.
Циркуляция в установке чистого рабочего тела предотвращает загрязнение проточной части турбины и регенератора и коррозию лопаточного аппарата турбин, связанного с наличием в жидком топливе соединений серы, натрия, кальция и особенно ванадия. При этом в нагревателе можно сжигать любое топливо, в том числе твердое и мазут.
В настоящее время ГТУ, работающие по замкнутому циклу, широкого распространения на судах пока не получили.
Основное отличие этих установок от ГТУ открытого цикла заключается в том, что вместо камеры сгорания используется нагреватель, в котором рабочее тело (воздух) нагревается до начальной температуры (перед турбиной), не принимая непосредственного участия в процессе выделения тепла из топлива. Кроме того, в схему установки между турбиной и компрессором вводится предварительный охладитель рабочего тела, который обеспечивает процесс замыкания цикла.
ГТУ замкнутого цикла выполняется только с горением при постоянном давлении. В них используется органическое и ядерное топливо. В качестве рабочего тела применяется воздух, а в ядерных установках — гелий, азот или углекислый газ. Схема ГТУ замкнутого цикла приведена на рисунке:
Рабочее тело сжимается в компрессоре 4 и направляется в нагреватель 2, где за счет тепла (выделяемого топливом при сгорании в камере 3) нагревается до температуры 650—750 С и поступает в турбину 1, где расширяется до давления, близкого к давлению перед компрессором 4. При этом его кинетическая энергия преобразуется в механическую. Из турбины рабочее тело со сравнительно высокой температурой направляется в регенератор 5, где отдает часть своего тепла воздуху, поступающему в камеру сгорания 3. Затем рабочее тело в охладителе 5 охлаждается до первоначальной температуры (перед компрессором). Охладитель постоянно прокачивается забортной водой.
ГТУ, работающие по замкнутому циклу, более сложны и менее экономичны, чем установки открытого цикла. Наличие в схеме громоздкого нагревателя (котла) существенно увеличивает массу и габариты ГТУ замкнутого цикла. Кроме того, тепло, уносимое уходящими газами из нагревателя, является дополнительной потерей, снижающей эффективный КПД цикла.
Однако преимуществом такой установки является возможность использования теплоты атомного распада, выделяющейся в атомных реакторах. Большая плотность рабочего тела позволяет получить высокие коэффициенты теплоотдачи в регенераторе и тем самым повысить степень регенерации при относительно небольших его размерах.
Циркуляция в установке чистого рабочего тела предотвращает загрязнение проточной части турбины и регенератора и коррозию лопаточного аппарата турбин, связанного с наличием в жидком топливе соединений серы, натрия, кальция и особенно ванадия. При этом в нагревателе можно сжигать любое топливо, в том числе твердое и мазут.
В настоящее время ГТУ, работающие по замкнутому циклу, широкого распространения на судах пока не получили.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.