Тепловой расчет схем приводных ГТУ на номинальный режим

Введение.

В газовой промышленности для привода центробежных нагнетателей природного газа получили большое распространение стационарные ГTУ со свободной силовой турбиной, выполняемые по простому открытому или регенеративному циклу, и транспортные газотурбинные  двигатели  (ГТД) простого открытого цикла.

Начальным этапом в проектировании  ГТУ  является  тепловой  расчет схемы ГТУ.

Основной задачей теплового  расчета является  определение  оптимального соотношения давлений в цикле πко, обеспечивающего либо максимальный эффективный КПД цикла ηе, либо минимальный расход воздуха через ГТУ Gв, то есть минимальные габаритные размеры ГТУ.

Достоверные результаты расчета можно получить, только учитывая зависимость теплоемкости рабочего  тела   от  температуры и  изменение его химического состава вследствие  сжигания топлива.

Однако, с учетом пологого характера зависимостей Не = f(πк), ηе = f(πк), при выборе расчетного πко обычно принимают  постоянные  значения теплоемкости отдельно для процессов сжатия, подвода теплоты к воздуху в регенераторе и в камере сгорания, а также процесса расширения продуктов сгорания в турбине.

После  выбора  πко производят  уточненный  расчет  номинального  режима

работы, учитывая истинные значения теплоемкости.

Целью данной курсовой работы  является  выбор  и  обоснование расчетного режима  ГТУ, для чего необходимо на основании упрощенного расчета тепловой схемы ГТУ построить зависимости Не = f(πк) и ηе = f(πк).

Впоследствии необходимо провести уточненный расчет одной из

тепловых схем ГТУ.

Предложено провести тепловой расчет для простой  и  регенеративной схем ГТУ.

Для проведения расчета заданы следующие исходные данные:

1. Температура воздуха на входе в компрессор Тв = 269 К;
2. Температура  продуктов сгорания на входе в турбину (1 вариант) Tr = 1110К;
3. Температура продуктов сгорания на входе в турбину (2 вариант) Tr = 1260К;
4. Степень регенерации (для регенеративной  схемы) r = 0,71;
5. Эффективная мощность ГТУ Nе= 16 МВт.

Остальные данные, необходимые при расчете, приняты по рекомендации [1] и сведены в таблицу 1.1

3