Газовая турбина
Redaktor (обсуждение | вклад) (Новая страница: «Файл:Газовая трубина.jpg ==Газовая турбина== '''Газовая турбина (от лат. Turbo – «…») |
Redaktor (обсуждение | вклад) |
||
Строка 34: | Строка 34: | ||
*Медленная скорость запуска и выхода на режим | *Медленная скорость запуска и выхода на режим | ||
*Существенное влияние пусков и остановок на ресурс двигателя | *Существенное влияние пусков и остановок на ресурс двигателя | ||
+ | [[Category:Энергомашиностроение]] |
Версия 12:02, 18 марта 2014
Газовая турбина
Газовая турбина (от лат. Turbo – «вихрь», «вращение») – тепловой двигатель непрерывного действия, который с помощью своих лопаток превращает энергию сжатого и нагретого газа в механическую работу на валу. Состоит из соединенного непосредственно турбиной компрессора и расположенной между компрессором и турбиной камеры сгорания. Главными конструктивными элементами газовой турбины являются ротор и статор – расположенные на дисках рабочие лопатки и закрепленные в корпусе турбины направляющие лопатки.
Принцип действия
Газ под высоким давлением поступает через сопловой аппарат турбины в область низкого давления, при этом он расширяется и ускоряется. Далее, поток газа попадает на рабочие лопатки турбины, и отдает им часть своей кинетической энергии, передавая лопаткам крутящий момент. Рабочие лопатки в свою очередь передают крутящий момент через диски турбины на вал. При этом газовая турбина наиболее часто используется в качестве привода для генераторов. Механически газовые турбины могут быть устроены значительно проще, чем поршневые двигатели внутреннего сгорания. Более сложные турбины, которые используются в современных турбореактивных двигателях, могут иметь несколько валов, сотни турбинных и статорных лопаток, а также большую систему сложных трубопроводов, теплообменников и камер сгорания. Упорные подшипники и радиальные подшипники являются критическими элементом разработки. По показателям качества их превзошли воздушные подшипники, которые успешно используются во вспомогательных силовых установках и микротурбинах.
Преимущества и недостатки:
Основными преимуществами газовых турбин являются:
- Меньшее количество движущихся частей, нежели у поршневого двигателя.
- Существенно меньшее количество выбросов вредных веществ по сравнению с поршневыми двигателями
- Невысокая стоимость и низкое потребление смазочного масла.
- Невысокие требования к качеству топлива. Газовые турбины потребляют любое горючее, которое можно распылить, такое как газ, органические вещества, пылеобразный уголь и нефтепродукты.
- Очень высокое отношение мощности к весу, по сравнению с поршневым двигателем. Отсюда - использование их в самолётах
- Возможность получения большего количества пара при работе (в отличие от поршневого двигателя)
- В сочетании с паровым котлом и паровой турбиной более высокий КПД по сравнению с поршневым двигателем. Отсюда - использование их в электростанциях.
- Перемещение только в одном направлении, с намного меньшей вибрацией, в отличие от поршневого двигателя.
Среди основных недостатков газовых турбин можно назвать:
- Стоимость намного выше, чем у аналогичных по размерам поршневых двигателей, поскольку материалы, которые применяются для изготовления частей турбины, должны иметь высокую жаростойкость и жаропрочность, а также высокую удельную прочность. Большинство технических операций носят достаточно сложный характер.
- При любом режиме работы имеют меньший КПД , чем поршневые двигатели
- Низкий механический и электрический КПД (потребление газа более чем в 1.5 раза больше на 1 кВтЧ электроэнергии по сравнению с поршневым двигателем)
- Резкое снижение КПД на малых нагрузках (в отличие от поршневого двигателя)
- Необходимость использования газа высокого давления, что обуславливает необходимость применения дожимных компрессоров с дополнительным расходом энергии и падением общей эффективности системы
- Задержка отклика на изменения настроек мощности
- Высокие эксплуатационные нагрузки
- Медленная скорость запуска и выхода на режим
- Существенное влияние пусков и остановок на ресурс двигателя