• Главная
  • Статьи
  • Конструкция газовых турбин

Конструкция газовых турбин

Газотурбинные установки (ГТУ) востребованы в промышленности, транспортной сфере, широко используются в энергетической отрасли. Это не очень сложное по конструкции оборудование, которые имеет высокий КПД и экономично в использовании.

Газовые турбины во многом схожи с двигателями, работающими на дизеле или бензине: как и в ДВС, тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива, переходит в механическую. При этом в установках открытого типа используются продукты сгорания, в закрытых системах - газ или обычный воздух. Одинаково востребованы и те, и другие. Кроме открытых и закрытых, различают турбокомпрессорные турбины и установки со свободно-поршневыми газогенераторами.

Проще всего рассмотреть конструкцию и принцип работы газовой турбины на установке турбокомпрессорного типа, которая работает при постоянном давлении.

Конструкция газовой турбины

Газовая турбина состоит из компрессора, воздухопровода, камеры сгорания, форсунки, проточной части, неподвижных и рабочих лопаток, патрубка для отработанных газов, редуктора, гребного винта и пускового двигателя.

За запуск турбины отвечает пусковой двигатель. Он приводит в движение компрессор, который раскручивается до нужной частоты вращения. Затем:

  • компрессор захватывает воздух из атмосферы и сжимает его;
  • воздух отправляется в камеру сгорания через воздухопровод;
  • через форсунку в ту же камеру входит топливо;
  • газ и воздух смешиваются и сгорают при постоянном давлении, в результате образуются продукты сгорания;
  • продукты сгорания охлаждают с помощью воздуха, после чего они поступают в проточную часть;
  • в неподвижных лопатках смесь газов расширяется и ускоряется, затем направляется на рабочие лопатки и приводит их в движение;
  • отработанная смесь выходит из турбины, по патрубку;
  • турбина передает кинетическую энергию компрессору и гребному винту посредством редуктора.

Таким образом, газ в смеси с воздухом, сгорая, образует рабочую среду, которая, расширяясь, ускоряется и раскручивает лопатки, а за ними - и гребной винт. В последующем кинетическая энергия превращается в электричество или используется для передвижения морского судна.

Сэкономить на топливе можно, используя принцип регенерации тепла. В этом случае воздух, поступающий в турбину, согревается за счет отработанных газов. В результате установка расходует меньше топлива и происходит больше кинетической энергии. Регенератор, где подогревается воздух, одновременно служит для охлаждения отработанных газов.

Особенности ГТУ закрытого типа

Газовая турбина открытого типа забирает воздух из атмосферы и выводит отработанный газ наружу. Это не очень эффективно и опасно, если установка стоит в закрытом помещении, где работают люди. В этом случае используют ГТУ закрытого типа. Такие турбины не выпускают отработанные рабочее тело в атмосферу, а направляют его в компрессор. Оно не перемешивается с продуктами сгорания. Как результат, рабочая среда, циркулирующая в турбине, остается чистой, что увеличивает ресурс установки и сокращает количество поломок.

Однако закрытые турбины имеют слишком большие габариты. Газы, которые не выходят наружу, должны быть достаточно эффективно охлаждены. Это возможно только в больших теплообменниках. Поэтому установки используют на крупных судах, где достаточно места.

Закрытые ГТУ могут иметь и ядерный реактор. В качестве теплоносителя в них используют углекислый газ, гелий или азот. Газ нагревают в реакторе и направляют в турбину.

ГТУ и их отличия от паровых турбин и ДВС

Газовые турбины отличаются от ДВС более простой конструкцией и легкостью ремонта. Важно и то, что в них не предусмотрен кривошипно-шатунный механизм, который делает ДВС громоздким и тяжелым. Турбина легче и меньше двигателя аналогичной мощности приблизительно в два раза. Кроме того, она может работать на топливе низкого сорта.

От паровых газовые турбины отличаются небольшими габаритами и простым запуском. Обслуживать их легче, чем установки, работающие на пару.

Имеют турбины и недостатки: они не настолько экономичны по сравнению с ДВС, сильнее шумят, быстрее приходят в негодность. Впрочем, это не мешает использовать ГТУ в транспорте, промышленности и даже быту. Турбины устанавливают на морских и речных судах, используют в электростанциях, насосном оборудовании и многих других сферах. Они удобны и мобильны, поэтому применяются достаточно часто.

 

23 августа 2017

Новости компании
Архив новостей
22.02.2018
От всей души поздравляем вас с 23 февраля!
От всей души поздравляем вас с 23 февраля! Сердечно поздравляем вас со славным праздником Днём Защитника Отечества!
27.12.2017
С Наступающим Вас Новым годом!
С Наступающим Вас Новым годом! Искренне желаем, чтобы эти праздничные дни озарили ваши дома светом радости и доброты, добавили вам сил и вдохновения для добрых дел и начинаний!
22.12.2017
Поздравляем с Днем энергетика!
Поздравляем с Днем энергетика! Поздравляем вас с профессиональным праздником — Днем энергетика! Желаем энергии для активного развития, роста и новых интересных проектов!
Подписаться на новости
Отзывы Все отзывы
  • 16.04.2015
    ЗАО "ВТБ 24"
    Филиал 7806 ВТБ 24 (ЗАО) благодарит ООО «Энергетическая компания «Прометей» за своевременную поставку и проведение пусконаладочных работ по вводу в эксплуатацию ИБП EATON.
  • 16.04.2015
    ООО "Телекор"
    ООО "Телекор" благодарит ООО «Энергетическая компания «Прометей» за поставку и выполнение пусконаладочных работ дизельной электростанции VP250P.
  • 27.03.2015
    ООО "ТНК-ВР Северная столица"
    Выражаю свою признательность за поставленные объекты ТНК-ВР дизельные электростанции "FOGO". Нами были закуплены 15 установок мощностью 160 кВА. Все поставленное оборудование работает исправно.
  • 20.03.2015
    ФГБУ "Северо-западный федеральный медицинский исследовательский центр"
    ФГБУ "Северо-западный федеральный медицинский исследовательский центр" министерства здравоохранения Российской Федерации выражает свою благодарность ООО «Энергетическая компания «Прометей» за своевременную...

Сделать заказ в свободной форме

Представьтесь, пожалуйста: *
Ваш e-mail: *
Телефон для связи: *
Интересующие позиции: *
Согласен на обработку персональных данных: *
Спам проверка:

География реализованных проектов

География реализованных проектов от «Прометей»