Реакторы и парогенераторы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Сентября 2012 в 11:27, реферат

Краткое описание

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.

Вложенные файлы: 1 файл

Паровые и газовые турбины.docx

— 338.62 Кб (Скачать файл)

 

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 происходит по сравнению с турбиной ступенью в обратном направлении.

 

 

 

 

Рисунок 6. Схема ступени  осевого компрессора

 

 

3. Камера сгорания

 

Назначение камеры сгорания заключается в повышения температуры  рабочего тела за счет сгорания топлива  в среде сжатого воздуха. Схема  камеры сгорания показана на рисунке 7.

 

 

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 клапаны  и происходит вспышка. Далее цикл повторяется.

 

Список  используемой литературы

 

  1.    П.Н.Шляхин. Паровые и газовые турбины. 1966.
  2. Энергетическая ГТУ мощностью 180 МВт//Теплоэнергетика №5,2001.
  3. Манушин Э.А. Газовые турбины: Проблемы и перспективы. –М.:             Энергоатомиздат, 1986.

 


Информация о работе Реакторы и парогенераторы