Многопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка

Многопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в турбостроении, в частности в газотурбинных и комбинированных парогазовых установках. Сущность изобретения: в многокаскадной установке компрессоры каждого каскада соединены между собой посредством воздушных коллекторов-ресиверов, а турбины каждого каскада - посредством газовых коллекторов-ресиверов, 3 ил. В

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s F 02 С 6/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

«« », 1 « » «««««ь

„, « » 1 «1:,\;y@

OIl«ICAH«IE H3OEPETEHVIR j",::,":::-,:,,::- :-",::::."-"::::::::.:I

К АНТ0РСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4891984/06 (22) 17.12.90 (46) 07.05«93. Бюл. N 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностроения (72) В,Ю,Тихоплав (56) Газотурбинные энергетические и техно- логические установки. Отраслевой каталог, — M.: НИИ Эинформэнергомаш, 1985. — С, 1 -20;

Тонкая .техническая керамика, / Пад ред, Х.Янагиджа. — М,: Металургия, 1986, С;

194-214.Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок. — M,: Машиностроение, 1970. С. 23-32.

Патент Великобритании N 1020145, кл. F 1 G, 1966.

Изобретение относится к области турбостроения, в частности к газотурбинным (ГТУ) и комбинированным парогазовым (ПГУ) установкам, и может быть использовано в энергетическом, судовом и транспортном турбостроении, Цель изобретения — повышение надежности работы ГТУ.

Поставленная цель достигается тем, что в многопоточной каскадно-модульной газотурбинной установке, включающей последовательно соединенные турбокомпрессоры низкого, среднего и высокого давления, разветвление за каждым воздушным компрессором потока сжатого воздуха на два и более параллельных потоков и слияние га„„. Ж „„1813898 А1 (54) МНОГОПОТОЧНАЙ КАСКАДНО-МОДУЛЪНАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: в турбостроении, в частности в газотурбинных и комбинированных парогазовых установках. Сущность изобретения: в многокаскадной установке компрессоры каждого каскада соединены между собой посредством воздушных коллекторов-ресиверов, а турбины каждого каскада — посредством газовых коллекторов-ресиверов, 3 ил.

ОО аа«ай зовых потоков за газовыми турбинами каж-, (1

,дого каскада, воздушные и газовые ком-, р . муникации в каждом каскаде сжатия и расширения объединены соответственно воздушными и газовыми коллекторами-ресиверами, Такое новое техническое решение всей своей новой совокупностью существенных . э признаков обеспечивает повышение надежности путем обеспечения работоспособности ГТУ при выходе из строя одного из параллельно включенных турбокомпрессоров ГТУ.

На фиг, 1 показана принципиальная схема многопоточной каскадно-модульной

ГТУ; на фиг. 2 — разрез А — А.на фиг, 1; на фиг.

18i3898

3- схема каскадного разветвления и каскад- . ного слияния потоков на трех уровнях.

Многопоточная каскадно-модульная

ГТУ включает компрессоры первого уровня

1, второго уровня 2, третьего уровня 3, камеры сгорания 4, газовые турбины третьего уровня 5 (преимущественно центростремительные), газовые турбины второго уровня 6 и газовые турбины первого уровня 7 (преимущественно осевые), механические связи "О . третьего уровня 8, второго уровня 9, первого уровня 10 «11, полезную нагрузку 12. Уровни каскадного разветвления и слияния пото- . ков условно показаны штрих-пунктирными линиями: первый уровень 13, второй уровень 15

14 и третий уровень 15. Компрессоры второ.го уровня 2 объединены коллекторами-ресиверами 16, компрессоры третьего уровня 3 объединены коллекторами-рве«верами 17, камеры сгорания 4 обьединены коллектора. 20 ми-ресс«верами 1S.

Многопоточная каскадно-модульная

ГТУ работает следующим образом.

Воздух из атмосферы засасывается, компрессором1исжимаетсявнемпомень- 25 шей мере как один общий поток. За компрессором 1 общий поток предварительно сжатого воздуха разветвляется на два и более параллельных потоков, каждый из которых сжимается а отдельном компрессоре 2. 30

Каждый поток воздуха, сжатый в компрессоре 2, также разветвляется на два и более параллельных потоков с последующим сжатием в компрессорах 3 и подогревом в камерах сгорания 4. Параллельные потоки из 35 камер сгорания 4 поступают в газовые тур: бины 5 третьего уровня, затем а газовые турбины 6 второго уровня; затем в газову@ турбину 7 первого уровня. В турбинах 5, 6 и

7 потоки последовательно расширяются и 40 сливаются в порядке, обратном сжатию и разветвлению.

Каждая турбина установлена с компрессором соответствующего давления на об1 щем валу, составляя автономный турбокомпрессор. Турбокомпрессоры на каждом уровне каскадного разветвления и слияния потоков работают параллельно.

Для повышения надежности работы ГТУ воздушные и газовые потоки в каждом каскаде сжатия и расширения объединены соответственно воздушными 16, 17 и:. газовыми 19, 20 коллекторами-ресиверами. В случае выхода из строя хотя бы одного из . параллельно включенных турбокомпрессоров, благодаря наличию коллекторов-ресиверов происходит перераспределение потока рабочего тела между другими турбокомпрессорами, Технико-зкономический эффект предложенного изобретения заключается в повышении надежности работы РТУ благодаря объединению воздушных и газовых потоков в каждом каскаде сжатия и расширения.

При этом увеличивается срок безотказной работы ГТУ, сокращаются расходы на создание и обеспечение резервов, Формула изобретения

Многопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка, содержащая многокаскадный компрессор, выходы из компрессоров первого по ходу рабочего теlee каскада которого подключены по крайний мере fc вхьдам двух компрессоров последующего каскада, и многокаскадную турбину, выходы по крайней мере из двух турбин первого по ходу рабочего тела каскада подключены к входу одной общей турбины последующего каскада, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности, установка снабжена воздушными и газовыми коллекторами-ресиверами, посредством первых из которых соединены между собой компрессора каждого из каскадов, а посредством вторых — турбины каждого из каскадов, 1813898

1813898

Выиоаиые газы

8хад Юал7уха

Составитель В.Тихоплав

Техред М.Моргентал

Корректор Н.гунько

Редактор Н.Рожкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, -ул. Гагарина, 101

Заказ 1818 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5