Введение. Большинство ГТУ в настоящее время работают по простейшей схеме и включают три основных элемента: компрессор (К)

Большинство ГТУ в настоящее время работают по простейшей схеме и включают три основных элемента: компрессор (К), камеру сгорания (ТС) и турбину (Т). Эти установки отличаются малой массой и компактность., но имеют низкий кпд и по экономичности не могут конкурировать с паротурбинными установками и дизелями. Повышение экономичности ГТУ наряду с повышением начальной температуры газа перед турбиной возможно за счет применения регенерации, а также при усложнении схемы с введением промежуточного охлаждения и подогрева рабочего тела. Применение степени регенерации порядка 80% почти удваивает массу газотурбинной установки и увеличивает ее габариты, а также усложняет обслуживание. Поэтому при проектировании регенераторов большое внимание уделяется простоте и компактности конструкции.

Введение в схему ГТУ регенератора в сильной степени повышает её экономичность, что является основной целью использования регенераторов в ГТУ. Наряду с этим особую роль может сыграть регенерация в транспортных установках малой мощности, где её применение явиться одним из направлений, ведущим к вытеснению бензиновых и дизельных двигателей из автомобильного и гусеничного транспорта. В ряде газотурбинных установок требования большой компактности установки и малых её габаритов приводят даже к необходимости отказа от применения регенератора. С другой стороны, весьма важно, чтобы гидравлические сопротивления регенератора были бы по возможности минимальными, так как выгоды от применения регенерации в значительной степени снижа­ется из-за дополнительных сопротивлений, вызванных введением регенератора.

В ГТУ находят применение трубчатые, пластинчатые и вращающиеся регенераторы.

Наибольшее распространение получили трубчатые регенераторы, поверхность нагрева в которых образована большим числом трубок. Так как воздух в регенераторе находится под более высоким давлением, чем отработавшие газы, то по условиям прочности обычно воздух пропускается внутри трубок, а газы омывают трубки снаружи. При этом напряжения в корпусе получается невысокими.

Рассматривают 3 типа разбивки трубок: коридорная, шахматная и треугольная.

Движение нагреваемого воздуха и охлаждаемого газа может происходить по различным схемам (рис. 1): прямотока, противотока и перекрестного тока (одноходового, двухходового и т.д.).

Рис. 1 Схема движения воздуха и газа в регенератора:

а - прямоток, б - противоток; в - одноходовой перекрестный ток; г - двухходовой перекрестный ток; д - трехходовой пе­рекрестный ток.

При проектировании данного регенератора ОГТУ будем использовать треугольную разбивку трубок, в качестве материала трубок выбрана сталь 15хм, крепление трубок в трубной доске осуществляется развальцовкой со сваркой.

В данном курсовом проекте ведется проектирование регенератора с перекрестной схемой движения теплоносителей. Схема его включения:

Исходные данные:

Регенератор ОГТУ

1.Теплоноситель					воздух
2. Расход		G	кг/с
3. Давление холодного теплоносителя на входе			МП		0.65
4. Температура холодного теплоносителя на входе
5. Давление горячего теплоносителя на входе			МПа		0.115
6. Температура горячего теплоносителя на входе
7. Степень регенерации					0, 7
8. Диаметр трубок			мм/мм		19/17
9. Схема движения теплоносителей					перекр.ток
10. Относительные суммарные потери давления			%