Паровая турбина

Принцип работы паровой турбины

Похожие патенты RU2518785C2

название год авторы номер документа
ДВУХСЕКЦИОННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР 2009
  • Варин Валентин Васильевич
  • Женихов Сергей Владимирович
  • Касьянов Сергей Владимирович
RU2384745C1
ДВУХСЕКЦИОННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР 2015 RU2585336C1
ОПОРНО-УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ 2014
  • Марцинковский Василий Сигизмундович
  • Кухарев Игорь Евгеньевич
  • Билык Ярослав Игоревич
RU2568370C1
Лабиринтное ступенчатое уплотнение турбомашины 1988
  • Марцинковский Василий Сигизмундович
  • Черепов Леонид Владимирович
  • Усенко Владимир Васильевич
  • Роговой Евгений Дмитриевич
SU1576757A1
УЗЕЛ РАЗГРУЗКИ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА ДВУХСЕКЦИОННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА С РАСПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ КОЛЕС «СПИНА К СПИНЕ» 2010
  • Архипов Александр Иванович
  • Кузьмин Олег Львович
  • Харитонов Александр Петрович
RU2442027C1
Лабиринтное уплотнение 1987
  • Марцинковский Василий Сигизмундович
  • Черепов Леонид Владимирович
SU1476222A1
СПОСОБ САМОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ РАЗГРУЗКИ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА 2010
  • Архипов Александр Иванович
  • Гузельбаев Яхия Зиннатович
  • Залялов Валерий Адельзянович
  • Лунев Александр Тимофеевич
  • Харитонов Александр Петрович
RU2442026C1
СПОСОБ ГАШЕНИЯ ОСЕВЫХ КОЛЕБАНИЙ РОТОРА, КОТОРЫЙ ВРАЩАЕТСЯ, С ПОМОЩЬЮ ВСТАВНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ГИДРОСТАТИЧЕСКОМ ПОДВЕСЕ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ 2012 RU2561880C2
КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ КОМПРИМИРОВАНИЯ АЗОТО-ВОДОРОДНОЙ СМЕСИ В ПРОИЗВОДСТВЕ АММИАКА (ВАРИАНТЫ) 2017
  • Марцинковский Василий Сигизмундович
  • Кухарев Игорь Евгеньевич
  • Билык Ярослав Игоревич
RU2670993C1
Лабиринтное уплотнение 1986
  • Марцинковский Василий Сигизмундович
  • Черепов Леонид Владимирович
SU1423848A2

Особенности применения Думис в компрессоре

Главной особенностью применения Думис в компрессоре является использование двойной механической уплотнительной системы, состоящей из двух механических уплотнений, прижимных пружин и системы смазки.

Преимущества применения Думис в компрессоре:

  • Высокая степень герметичности – Думис обеспечивает надежную герметичность компрессора, что позволяет избежать утечек газа и повысить эффективность работы системы.
  • Долговечность и надежность – система Думис обладает высоким уровнем сопротивления износу и обеспечивает надежную работу компрессора в течение длительного времени.
  • Устойчивость к высоким температурам и агрессивной среде – Думис способен работать в условиях повышенных температур и контакта с агрессивными веществами без потери своих характеристик.
  • Простота в обслуживании – благодаря своей конструкции, система Думис легко обслуживается и ремонтируется, что позволяет снизить затраты на техническое обслуживание компрессора.

Таким образом, применение Думис в компрессоре обеспечивает высокую эффективность и надежность работы системы, а также позволяет снизить затраты на обслуживание и увеличить срок службы компрессора.

Процесс расширения пара в паровой турбине

h, s-диаграмма расширения пара в одноступенчатой паровой турбине

P1 h1 s1 — давление, энтальпия и энтропия пара на входе в турбину;

P2 h2 s2 — давление, энтальпия и энтропия отработанного пара на выходе из турбины;

1 — расширение пара в турбине;

2 — насыщенный пар;

3 — вода в состоянии насыщения (кипения);

4 — изотерма начальной температуры;

5 — изотерма конечной температуры;

6 — изобара начального давления;

7 — изобара конечного давления;

8 — критическая точка

(в критической точке происходит превращение всего объёма воды в пар (исчезает различие между жидкой и газообразной фазами воды).);

9 — кривая постоянной влажности пара.

Малые паровые турбины

В электроэнергетике под малыми генерирующими установками понимаются агрегаты мощностью менее 10 МВт. В настоящее время, в России, как и в других странах с рыночной экономикой, весьма остро стоит вопрос об электроснабжении предприятий и населенных пунктов в отдаленных территориях, где нет централизованного электроснабжения. Ибо прежние схемы с дизель-генерацией становятся крайне дорогими по мере роста цены на диз-толиво. Так же подчас остро стоит вопрос подключения к электроснабжению новых малых и средних предприятий, когда для них нет резервов электрических мощностей. В этом случае всегда определяется — что дешевле: строить новые сети до магистральных ЛЭП и подключаться к ним по тарифам местных энергетиков и далее получать энергию по их расценкам, или построить свою автономную малую электростанцию и быть полностью энергонезависимым. В этом случае малые паросиловые установки на дешёвом твердом топливе всегда могут давать электроэнергию дешевле, чем энергетики предлагают получать из сети.

Но на таком пути автономного энергоснабжения всегда стоит вопрос о стоимости малой паросиловой установки. При уменьшении габаритных размеров паро-силовой установки с турбиной её термодинамический КПД падает, а цена на 1 квт агрегатной мощности — растет. Так цена на паросиловые установки с паровыми турбинами на ORC цикле итальянского производителя « TURBODEN» составляет около 3 тыс. евро за 1 квт установленной мощности. И КПД такой дорогой установки по электричеству весьма невелик- всего 18 %.

Попытки делать стандартные малые паросиловые установки с турбинами на водяном паре всегда упирались в мизерный КПД таких установок. Например- в книге Ф.Бойко «Паровозы промышленного транспорта» указано- что в середине 50-х годов турбогенаратор паровоза мощностью 1 квт расходовал на 1 квт-час мощности 100 кг пара (КПД- 1 %%), а в книге П.Черняев «Судовые силовые установки и их эксплуатация» (учебник для вузов) — указано, что в середине 70-х годов главные паросиловые установки с турбинами достигли КПД в 35 %, а вот малые судовые паросиловые агрегаты мощностью 15 — 50 квт (для привода вспомогательных судовых механизмов) расходовали до 30 кг пара в час на 1 квт мощности, что в 5 раз хуже, чем главная машина. Трудность достижения малыми турбинами высоких значений КПД, которые характерны для больших турбин, заключается в изменении соотношения скоростей истекающего из сопел пара и окружных скорости движения лопаток турбин, по мере уменьшения диаметров роторов малых турбин. Именно поэтому малые паровые турбины крайне редко применяются в автономной, распределенной электрогенерации.

Основные конструкции паровых турбин

Модель одной ступени паровой турбины

Паровая турбина состоит из двух основных частей. Ротор с лопатками — подвижная часть турбины. Статор с соплами — неподвижная часть.

По направлению движения потока пара различают аксиальные паровые турбины, у которых поток пара движется вдоль оси турбины, и радиальные, направление потока пара в которых перпендикулярно, а рабочие лопатки расположены параллельно оси вращения.

По числу цилиндров турбины подразделяют на одноцилиндровые и двух—трёх-, четырёх-пятицилиндровые. Многоцилиндровая турбина позволяет использовать бо́льшие располагаемые тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней давления, применить высококачественные материалы в частях высокого давления и раздвоение потока пара в частях среднего и низкого давления. Такая турбина получается более дорогой, тяжёлой и сложной. Поэтому многокорпусные турбины используются в мощных паротурбинных установках.

По числу валов различают одновальные, двувальные, реже трёхвальные, связанных общностью теплового процесса или общей зубчатой передачей (редуктором). Расположение валов может быть как соосным, так и параллельным — с независимым расположением осей валов.

Неподвижную часть — корпус (статор) — выполняют разъёмной в горизонтальной плоскости для возможности выемки или монтажа ротора. В корпусе имеются выточки для установки диафрагм, разъём которых совпадает с плоскостью разъёма корпуса турбины. По периферии диафрагм размещены сопловые каналы (решётки), образованные криволинейными лопатками, залитыми в тело диафрагм или приваренными к нему.

В местах прохода вала сквозь стенки корпуса установлены концевые уплотнения для предупреждения утечек пара наружу (со стороны высокого давления) и засасывания воздуха в корпус (со стороны низкого). Уплотнения устанавливают в местах прохода ротора сквозь диафрагмы во избежание перетечек пара из ступени в ступень в обход сопел.

На переднем конце вала устанавливается предельный регулятор (регулятор безопасности), автоматически останавливающий турбину при увеличении частоты вращения
на 10—12 % сверх номинальной.

Будущее Думис в компрессорах: перспективы развития

Сегодня Думис уже широко применяется в различных областях, таких как промышленность, строительство и бытовая техника. Однако будущее Думис в компрессорах обещает быть еще более интересным и перспективным.

Во-первых, развитие технологий позволяет сделать компрессоры, использующие Думис, еще более малогабаритными и энергоэффективными. Это открывает новые возможности для их использования в различных сферах, где требуется компактное оборудование с высокой производительностью.

Кроме того, усовершенствование Думис позволит повысить надежность и долговечность компрессоров. Его применение в автомобильной промышленности позволит создать более экономичные и экологически чистые автомобили, а в области оборонных технологий — обеспечить высокую эффективность военных систем.

Стоит отметить, что будущее Думис в компрессорах также связано с разработкой новых материалов и технологий производства. Использование новых составных материалов и усовершенствованных методов сборки позволит создавать более прочные и легкие компрессоры, что позволит снизить затраты на их производство и эксплуатацию.

Таким образом, будущее Думис в компрессорах представляет собой перспективы развития инновационной технологии. Она будет активно применяться в различных сферах человеческой деятельности, принося пользу и эффективность в процессе работы компрессоров.

Основные узлы

  1.  Стол с планшайбой
  2.  Защитный кожух
  3.  Суппорт верхний
  4.  Пульт управления
  5.  Противовес
  6.  Траверса
  7.  Мостик с устройством подъёма траверсы
  8.  Стойка (колонна)
  9.  Механизм ручного перемещения
  10.  Коробка скоростей верхнего суппорта (возможна замена на мотор с редуктором (опция))
  11.  Редуктор главного движения
  12.  Двигатель устанавливается напрямую вкл. гибкую муфту и подрамную плиту
  13.  Редуктор вала отбора мощности
  14.  Аппарат смазки планшайбы и редуктора движения планшайбы
  15.  Суппорт боковой
  16.  Коробка скоростей бокового суппорта

Рабочее пространство токарно-карусельного станка

Стоит так же отметить, что в современных агрегатах с ЧПУ нет бокового суппорта, все операции осуществляются с помощью одного револьверного суппорта, или ползуна с инструментальным магазином, действиями которого руководит управляющая программа.

Характеристики и алгоритм работы

Основные технические характеристики карусельных станков, которые важны при выборе оборудования:

  • Размеры обработки: max высота и вес заготовок, диаметр планшайбы.
  • Мощность станка – под этим параметром понимают мощность главного сервомотора, который отвечает за вращение планшайбы. Самые востребованные станки имеют мощность в пределах 18–55 кВт. Также в станке есть двигатели подачи, ответственные за движение суппортов и траверсы, поворот/зажим револьверной головки. В паспорте токарно-карусельного станка указывают рабочие параметры всех двигателей.
  • Частота вращения – max число оборотов в минуту, осуществляемых шпинделем и планшайбой. Современные карусельные станки с ЧПУ способны и на высокоскоростную обработку (до 500 и более об/мин) без потери качества.
  • Точность – этот параметр зависит от жесткости станины, инструментального суппорта (ползуна или револьверной головы) качества сборки станка и правильной настройки основных элементов, а также принципов крепления изделий на планшайбе. Современные станки с ЧПУ позволяют обрабатывать изделия с небольшими, микронными допусками 0,01–0,02 мм. Оборудование данной группы относится в станкам повышенной точности.
  • Инструментальная система – есть станки в исполнении с ползуном, один или два в зависимости от габарита стола (для более тяжелой обработки), который рассчитан на установку одного — двух резцов в инструментальном блоке, с магазинами до 16 позиций. А также револьверными головками на 10-12 позиций для более легких станков с диаметром планшайбы, патрона до 800-1000 мм. Станки могут комплектоваться дополнительными магазинами барабанного типа, или цепного.

Инструментальный магазин токарно-карусельного станка

Алгоритм работы карусельного станка предполагает последовательное выполнение таких операций:

  1. Крепление заготовки в УСП, или другом зажимном приспособлении на планшайбе рабочего стола.
  2. Вращение планшайбы на пониженной скорости – проверяется центровка заготовки относительно оси вращения планшайбы.
  3. Подведение револьверной головки, ползуна с закрепленным в оправку резцом (привязанным к системе координат станка или детали)
  4. Запуск подачи СОЖ.
  5. Старт обработки заготовки согласно управляющей программы: скорость его подачи, а также скорость вращения планшайбы выбираются с учетом многих факторов — материала изделия, конкретного, выполняемого размера, материала режущей части инструмента и т.п.

На видео показан в деле токарно-карусельный станок SOLEX VNL1605 от ГК ПРОМОЙЛ.

Пароводяная циркуляционная система судовой паротурбинной установки

Схема пароводяной циркуляционной системы судовой паротурбинной установки.

На схеме Пароводяной циркуляционной системы судовой паротурбинной установки топливо поступает в парогенератор, где вступает в реакцию окисления с кислородом воздуха. Горячие продукты сгорания конвекцией и излучением нагревает питательную воду в трубках, превращая ее в пар. Получившийся пар высокого давления поступает в турбину, где приводит в движение ротор турбины, а через редуктор приводится в движение и гребной вал. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе. Охлаждающей средой в конденсаторе служит морская вода, которая подается циркуляционными насосами. Охлажденный до нужной температуры конденсат с помощью конденсатного насоса закачивается в подогреватель низкого давления. Греющей средой в нем служит часть пара, отобранного из турбины. Подогретый до нужной температуры конденсат закачивается питательным насосом обратно в парогенератор, замыкая цикл.

Эффективность Думис в компрессоре: примеры из практики

Применение технологии Думис в компрессорах позволяет значительно повысить эффективность и производительность оборудования. Вот несколько примеров из практики, которые демонстрируют преимущества использования Думис в компрессорах.

Снижение энергопотребления: благодаря оптимальному управлению рабочим процессом компрессора с помощью Думис, удается сократить расход электроэнергии. Это особенно актуально для крупных производственных предприятий, где энергозатраты являются значительными статьями расходов. При использовании Думис в компрессорах можно сократить энергопотребление на 10-20%.
Увеличение срока службы оборудования: Думис помогает предотвратить избыточное износ компрессора и его элементов. Это связано с поддержанием оптимальных условий работы, более плавным пуском и остановкой оборудования и предотвращением возникновения остановок из-за нештатной работы. В результате оборудование работает более надежно и долговечно, что снижает расходы на его ремонт и замену.
Уменьшение времени простоя: благодаря возможности быстрой диагностики и автоматического устранения неисправностей при использовании Думис в компрессорах, время простоя оборудования сокращается

Это особенно важно для производственных компаний, где каждая минута простоя оборудования может стоить дорого. Увеличение производительности и снижение времени простоя компрессора приводят к повышению эффективности работы предприятия в целом.
Улучшение качества воздуха: Думис позволяет более эффективно фильтровать и очищать воздух, который поступает от компрессора

Это позволяет улучшить качество воздуха, особенно в таких отраслях, как пищевая, медицинская и фармацевтическая промышленность. Кроме того, чистое воздуховодуха положительно влияет на работу пневматического оборудования, увеличивая его срок службы и эффективность.

Данные примеры подтверждают эффективность использования Думис в компрессорах. Эта технология позволяет снизить энергопотребление, увеличить срок службы оборудования, уменьшить время простоя и повысить качество воздуха. В результате компрессоры, оснащенные Думис, становятся более надежными, экономичными и эффективными в использовании.

Разгрузочный поршень

Разгрузочный поршень ( дум-ми с) представляет собой диск с лабиринтными уплотнениями, служащий для разгрузки осевых усилий, создающихся по обе стороны колеса вследствие разности давлений Др p2 — pl, где / 72 — давление после колеса, / 7j — давление перед колесом ( фиг.

Разгрузочный поршень представляет собой диск, расположенный на валу за рабочим колесом последней ступени.

Разгрузочный поршень, не применяемый в современных насосах; широко применяется в многоступенчатых воздуходувках.

Разгрузочный поршень ( рис. 113) представляет собой диск 3, установленный на валу за рабочим колесом / последней ступени. Диск на ободе снабжается лабиринтным уплотнением. Проникающий через уплотнение газ отводится на всос машины. Принцип действия думмиса аналогичен действию разгрузочных поршней центробежного насоса.

Разгрузочный поршень ЦКМ.

Разгрузочный поршень ( рис. НО) представляет собой диск 3, установленный на валу за рабочим колесом / последней ступени. Диск на ободе снабжается лабиринтным уплотнением. Вставные кольца 2, установленные неподвижно в корпусе машины, совместно с выступами и впадинами на ободе думмиса обеспечивают уплотнение газа. Проникающий через уплотнение газ отводится на всос машины. Принцип действия думмиса аналогичен действию разгрузочных поршней центробежного насоса.

Разгрузочный поршень ЦКМ.

Разгрузочный поршень ( рис. НО) представляет собой диск 3, установленный на валу за рабочим колесом 1 последней ступени. Диск на ободе снабжается лабиринтным уплотнением. Вставные кольца 2, установленные неподвижно в корпусе машины, совместно с выступами и впадинами на ободе думмиса обеспечивают уплотнение газа. Проникающий через уплотнение газ отводится на всос машины. Принцип действия думмиса аналогичен действию разгрузочных поршней центробежного насоса.

Разгрузочный поршень и плавающая втулка образуют камеру А, в которую по сверлениям в корпусе из общей маслосистемы поступает масло под давлением. Так как на один торец поршня действует давление масла, а другой находится под воздействием давления всасывания, создается осевое усилие, действующее на ротор и направленное в сторону, обратную действию рабочей силы.

Разгрузочный поршень ЦКМ.

Разгрузочный поршень ( рис. 110) представляет собой диск 3, установленный на валу за рабочим колесом / последней ступени. Диск на ободе снабжается лабиринтным уплотнением. Вставные кольца 2, установленные неподвижно в корпусе машины, совместно с выступами и впадинами на ободе думмиса обеспечивают уплотнение газа. Проникающий через уплотнение газ отводится на всос машины. Принцип действия думмиса аналогичен действию разгрузочных поршней центробежного насоса.

Вкладыши опорного подшипника.

Разгрузочный поршень представляет собой барабан с прямоугольными канавками, в которые входят гребешки лабиринтного уплотнения.

Разгрузочный поршень ( рис. 144) представляет собой диск 3, установленный на валу за рабочим колесом / последней ступени. Диск на ободе снабжают лабиринтным уплотнением.

Разгрузочный поршень уравновешивает около 75 % осевого усилия. Для уравновешивания остаточного усилия вал компрессора устанавливают в ради-ально-упорных подшипниках.

Классификация паровых турбин и турбогенераторов

Паровые турбины и турбогенераторы классифицируются по двум параметрам – назначению и способу воздействия на рабочие лопасти.

По назначению паровые турбины разделяют на:

  • Конденсационные – преобразуют максимальный процент от теплоты в работу;
  • Теплофикационные:
    • с противодавлением – весь отработанный пар используется для нагрева (производственных или бытовых потребностей);
    • с регулируемыми отборами – часть пара отводится для нагрева;
    • с противодавлением и регулируемыми отборами – используется отработанный пар, а также пар из промежуточных отборов турбины.
  • Специальные:
    • турбины мятого пара – используют отработанный пар невысокого давления после каких-либо механизмов;
    • турбины двух давлений – используют и свежий и отработанный пар.

По способу расширения пара и его воздействию на рабочие лопатки выделяют 3 категории:

  • активные турбины – расширение пара происходит только в неподвижных соплах (до вступления его на рабочие лопатки);
  • реактивные турбины – теплопадение в соплах составляет менее 50% от общего теплопадения пара. Расширение (теплопадение) пара более 50% происходит во время прохождения его между рабочими лопатками ротора турбины;
  • активно-реактивные турбины.

Отдельно выделяют еще несколько категорий, в качестве разделяющего фактора используют:

  • кол-во оборотов, корпусов, валов;
  • направление потока пара;
  • функциональное назначение.

КПД зависит от мощности турбины в киловаттах, для 5 кВт – 0.2. для 100 мВт – 0.86.

Влияние Думис на работу компрессора: технические аспекты

Основной принцип работы Думис основан на использовании диодного моста и инвертирования цикла работы компрессора. Диодный мост позволяет собирать исходящую энергию, которая в обычных условиях терялась, и направлять ее на повышение эффективности работы компрессора.

Технические особенности Думис также заключаются в возможности изменения вольтажа и частоты входящего сигнала, что позволяет настраивать его под конкретные требования компрессора. Также, он имеет встроенные защитные механизмы от перегрузки и короткого замыкания, что гарантирует безопасность его использования.

Преимущества использования Думис в компрессоре:
1. Снижение энергопотребления.
2. Повышение эффективности работы.
3. Возможность настройки под требования компрессора.
4. Защита от перегрузки и короткого замыкания.

Основным результатом применения Думис в компрессорах является сокращение затрат на энергию и увеличение производительности. Это позволяет повысить экономическую эффективность работы компрессора и сделать его более конкурентоспособным на рынке.

Особенности конструкции и эксплуатации конденсационных и теплофикационных паровых турбин и турбогенераторов

Максимальный КПД достигается использованием конденсационных установок. Особенность конструкции – впуск отработанного пара в охладительный агрегат, где искусственно создан вакуум.

Турбины в данном виде оборудования размещаются на одном валу с генератором переменного тока.  Их устанавливают на электростанциях, при этом, чем мощнее установка, тем дешевле 1 кВт энергии, а часть тепла используют для отопления близлежащих районов или малых населенных пунктов.

Всего на КЭС размещают 4-ре вида турбин:

  • базовые;
  • постоянно нагружаемые;
  • пиковые;
  • для собственных нужд.

Теплофикационные турбины используются там, где необходимо одновременно вырабатывать тепловую энергию и электричество. В данной категории выделяют три вида установок – с противодавлением, отбором пара и совмещающие в себе эти две функции.

В отличие от конденсационных турбин, где основной продукт работы – энергия, на ТЭЦ генераторы продуцируют в первую очередь тепло.

Пар отбирают до подачи в конденсатор и используют для варки, сушки, отопления. Для теплофикационных турбин характерно параллельное подключение с генератором.

Третья категория оборудования – техника специального назначения. Особенность данного вида турбин – возможность работать на технологическом тепле.

Технику специального назначения используют на металлургических, машиностроительных и химических производствах:

  1. Турбины, работающие с дросселированным паром, применяют отработанный ресурс для передачи движения поршням, гидравлическим молотам, прессам и другим агрегатам с давлением ниже атмосферного.
  2. Установки двух давлений, кроме прошедшего цикл конденсата, используют свежий и подводят его в промежуточных стадиях работы технологичных установок.
  3. Предвключенные инсталлируют на модернизируемых ЭС в случае перехода на котлы высокого давления.

В этой же категории представлены и приводные турбины – насосы, нагнетатели, компрессоры. В любом случае специализированные установки строят под заказ для решения конкретной задачи, в отличие от использующихся на ТЭЦ и КЭС.

Больше о паровых турбинах и турбогенераторах, их классификации, особенностях конструкции и эксплуатации, можно узнать на выставке «Электро».

Все о турбогенераторахТурбогенераторыВысоковольтные испытания турбогенераторов

Типы

Устройство камер сгорания баночного типа для газотурбинного двигателя, смотрящего на ось через выхлоп. Синий цвет указывает путь охлаждающего потока, оранжевый указывает путь потока продуктов сгорания.

Может

Камеры сгорания банок представляют собой автономные цилиндрические камеры сгорания. Каждая «канистра» имеет свою топливную форсунку, воспламенитель, гильзу и кожух. Первичный воздух из компрессора направляется в каждую канистру, где он замедляется, смешивается с топливом и затем воспламеняется. Вторичный воздух также поступает из компрессора, где он подается за пределы гильзы (внутри которой происходит горение). Затем вторичный воздух подается, обычно через прорези в гильзе, в зону сгорания для охлаждения гильзы с помощью тонкопленочного охлаждения.

В большинстве случаев вокруг центральной оси двигателя расположено несколько баков, и их общий выхлоп подается на турбину (турбины). Камеры сгорания баночного типа наиболее широко использовались в первых газотурбинных двигателях из-за простоты их проектирования и тестирования (можно тестировать одну банку, а не всю систему). Камеры сгорания баночного типа просты в обслуживании, поскольку необходимо снимать только одну банку, а не всю секцию сгорания. В большинстве современных газотурбинных двигателей (особенно для самолетов) не используются камеры сгорания, поскольку они часто весят больше, чем альтернативы. Кроме того, перепад давления в баллоне обычно выше, чем в других камерах сгорания (порядка 7%). Большинство современных двигателей, в которых используются камеры сгорания, представляют собой турбовальные двигатели с центробежными компрессорами .

Канюльный

Канальная камера сгорания газотурбинного двигателя, ось обзора на выхлопе

Следующий тип камеры сгорания — канальная камера сгорания; этот термин является чем-то вроде «кольцевой банки». Подобно камере сгорания баночного типа, кольцевые камеры сгорания имеют отдельные зоны сгорания, содержащиеся в отдельных вкладышах с собственными топливными форсунками. В отличие от баллонной камеры сгорания, все зоны горения имеют общий кольцевой (кольцевой) кожух. Каждая зона горения больше не должна служить сосудом высокого давления. Зоны горения также могут «сообщаться» друг с другом через отверстия в гильзе или соединительные трубы, которые позволяют некоторому количеству воздуха течь по окружности. Выходящий поток из канальной камеры сгорания обычно имеет более однородный температурный профиль, что лучше для турбинной секции. Это также устраняет необходимость в каждой камере иметь собственный воспламенитель. Как только огонь загорится в одной или двух банках, он может легко перекинуться на другие и зажечь их. Этот тип камеры сгорания также легче, чем тип камеры сгорания, и имеет меньший перепад давления (порядка 6%). Однако трубчатую камеру сгорания может быть труднее обслуживать, чем баночную камеру сгорания. Примеры газотурбинных двигателей , использующих в камеру сгорания канюли включают General Electric J79 турбореактивный двигатель и Pratt & Уитни JT8D и Rolls-Royce Tay турбовентиляторных .

Кольцевой

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, ось при взгляде через выхлоп. Маленькие желтые кружки — это форсунки для впрыска топлива, а большее оранжевое кольцо — сплошная гильза для зоны сгорания.

Последний и наиболее часто используемый тип камеры сгорания — это полностью кольцевая камера сгорания. Кольцевые камеры сгорания избавляются от отдельных зон горения и просто имеют сплошную футеровку и кожух в кольце (кольцевом пространстве). У кольцевых камер сгорания есть много преимуществ, включая более равномерное сгорание, меньший размер (следовательно, меньший вес) и меньшую площадь поверхности. Кроме того, кольцевые камеры сгорания имеют тенденцию иметь очень однородные температуры на выходе. У них также самый низкий перепад давления из трех конструкций (порядка 5%). Кольцевая конструкция также проще, хотя для испытаний обычно требуется полноразмерный испытательный стенд. Двигатель с кольцевой камерой сгорания — CFM International CFM56 . Почти все современные газотурбинные двигатели используют кольцевые камеры сгорания; аналогично, большинство исследований и разработок камер сгорания сосредоточено на улучшении этого типа.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автоэксперт
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: