9. Классификация и конструкции теплообменников гту и гпа.

Конструктивную схему ТА выбирают исходя из вида теплоносите­лей, принятого типа теплообменной поверхности, габаритов ТА и его компоновки с другим оборудованием, освоенной технологии изготов­ления, наличия надежных результатов исследования процессов тепло­обмена и др.

В комплексах оборудования ГПА наиболее распространены ТА кожухотрубчатого, пластинчатого и змеевикового типов, а также аппа­раты воздушного охлаждения:

1.Большинство теплообменников, служащих для передачи теплоты от жидкости к жидкости ,относятся к типу кожухотрубных. В таких теплообменниках достигаемые коэффициенты теплоотдачи со стороны обоих теплоносителей соизмеримы, поэтому нет необходимости применять развитые поверхности теплообмена. Кожухотрубчатого типа выполняют водяные маслоохладители и регенераторы. Пластинчатого типа изготовляют регенераторы ГПА конструкции НЗЛ. Аппараты воздушного охлаждения используют как маслоохладители, охладители промежуточного теплоносителя в системах маслоохлаждения и охладители технологического газа. Змеевикового типа могут быть выполнены подогреватели топливного газа и секции утилизационного водоподогревателя

2.В теплообменниках типа газ-газ при большой теплопроводящей поверхности может быть использована более мягкая и менее прочная конструкция. Наиболее широко теплообменники типа газ-газ применяются в ГТУ. В этих условиях применяются как трубчатые, так и пластинчатые конструкции (регенераторы и промежуточные охладители воздуха).

Аппарат воздушного охлаждения применяют с горизонтальным теплообменни­ком и напорным вентилятором, с вертикальным теплообменником, сдвоенные - с общим вентилятором, с вытяжным вентилятором. Особенности конструкции АВО обусловлены использованием в ка­честве основного теплоносителя воздуха. Малые теплоемкость и плот­ность воздуха приводят к большим его объемным расходам и большим поперечным размерам АВО.

3. В теплообменниках типа жидкость-газ с газовой стороны значительно ниже, чем со стороны жидкости, поэтому в таких теплообменниках выгодно применять оребренные поверхности (автомобильный радиатор, маслоохладители, промежуточные охладители компрессоров, охладители ГТУ)

10. Основные требования к камерам сгорания, типы кс, основные элементы.

Основные требования к камерам сгорания

1. Высокий коэффициент полноты сгорания топлива (тепловой КПД КС)

, Q_кс =Q_т+Q_ф.т+Q_ф.в-Q_{пот ,} Q_т^р=Q_фв+Q_фт+Q_т , Q_т=G _тQ_н^р , Q_пот =Q_х.н +Q_м.н+Q_о.с

где Q_кс- количество теплоты выделившееся в рабочем объеме камеры сгорания в еденицу времени и затраченное на нагревание рабочего тела, Q^р_т -располагаемое количество теплоты, Q_пот - суммарные потери теплоты в КС, Q_т - полное количество теплоты, которое могло бы выделится в единицу времени,

Q_хн, Q_мн,Q_ос - потери теплоты вследствие химического и механического недожега и потери теплоты в окружающую среду, Q_фт ,Q_фв - физическая теплота топлива и воздуха.

Q_пот в камерах сгорания современных ГТУ составляет примерно 0,5-3 %. Относительное изменение КПД КС на 1% приводит к изменению КПД всей газотурбинной установки на 1%.

2. Малые относительные потери полного давления в КС

где индексы: в- воздух, г- газ, 1- сечение на входе, 2- сечение на выходе. учитывает три вида потерь: потери на трение, турбулентные потери, потери давления в потоке при подводе теплоты 3.Высокая эффективность использования пространства занятого КС

- теплонапряженность объема - количество теплоты, выделяющееся в единице объема в единицу времени.

Н_v= Q_кс./ (V_жт Р_1в) , где V_жт - объем жаровой трубы.

- теплонапряженность сечения жаровой трубы (форсировка) - количество теплоты, выделяющееся в единице сечения в единицу времени: H_F= Q_кс/ (F_жт P_1в) , где F_жт - площадь поперечного сечения жаровой трубы.

4. Малая неравномерность поля температур газа на выходе из КС.

_т = 100 (Т_2гmax *-Т_{2г ср}*)/Т_2гср* , где Т_{2г max}*,Т_{2г ср}* — максимальная и среднемассовая температуры газа за КС.

Или:= ( Т^* _{2г max} -Т^* _{2г min})/ Т^* _2гср*100

В стационарных ГТУ < 5-10% , В авиационных ГТУ  =15-20%

5.Устойчивая срывная характеристика

6.Быстрый и надежный пуск

7.Большая долговечность конструкции, удобство и безопасность эксплуатации камеры

8.Экологическая чистота выхлопа

9.Отсутствие устойчивых колебаний рабочего процесса

10.Большой ресурс деталей, контроле- и ремонтопригодность, технологичность изготовления.

Конструкции камер сгорания

1. По назначению: а) основные, б) промежуточного подогрева, в)резервные.

2. По компоновке: а) выносные, б) встроенные.

3. По конструкции корпуса и пламенной трубы: а) секционные, б) блочные, в) кольцевые.

4. По направлению потоков воздуха и продуктов сгорания: а) прямоточные, б) противоточные.

5. По количеству горелок в одной пламенной трубе: а) одногорелочные, б) многогорелочные.

6. По роду сжигаемого топлива: а) газообразного типа, б) жидкого, в) комбинированного