Застосування контактного охолодження повітря аеротермопресором в циклі газотурбінної установки

Abstract

Проведено аналіз існуючих газотурбінних установок (ГТУ) із застосуванням проміжного охолодження циклового повітря різних фірм-виробників, визначені основні технічні характеристики та головні параметри роботи цих ГТУ. Розглянуто основні шляхи реалізації проміжного охолодження циклового повітря ГТУ, а саме охолодження в поверхневому теплообміннику та контактне охолодження при упорскуванні диспергованої води. Перспективним способом зволоження робочого середовища ГТУ може бути застосування аеротермопре-сорного апарату, в основу роботи якого покладено процес термогазодинамічної компресії (термопресії). Особливістю цього процесу є підвищення тиску в результаті миттєвого випаровування рідини, що упорскується в повітряний потік, який прискорений до швидкості близько звуковій. При цьому на випаровування води відводиться теплота від газу, в результаті чого знижується його температура. В роботі проведено порівняльний аналіз існуючих та аеротермопресорних технологій для проміжного охолодження повітря ГТУ. Виявлено, що аеротермопресор дозволяє підвищити тиск циклового повітря між ступенями компресора на 2…9 %, що призводить до зменшення роботи на стиснення в ступенях компресора, а упорскування води, відповідно, до збільшення кількості робочого тіла в циклі на 2…5 %, і, як наслідок, збільшується питома потужність на 3…10 % та ККД ГТУ на 2…4 %.