15.2 Зависимость мощности и крутящего момента ступени и турбины от частоты вращения

Напомним, мощность, развиваемая ступенью

N=M_кр M_крn/30, Вт

г де M_кр – крутящий момент Нм;  - угловая частота вращения рад/с; n – частота вращения, об/мин.

Н

Рисунок 15.2.1

еобходимо отметить, что максимальный момент имеет место при n = 0 и он приблизительно в два раза больше расчетного (рисунок 15.1). Разумеется, мощность при этом равна нулю. При удвоении расчетных оборотов как момент, так и мощность равны нулю, при этом u/c_ф0. Отношение максимального момента турбины при нулевых оборотах к расчетному называют коэффициентом приспособляемости или кратностью моментов. Коэффициент приспособляемости имеет большое значение для турбин ГТД наземного транспорта, особенно с механической передачей на колеса, и для пусковых турбодетандеров при страгивании ротора и начале разгона. Для одноступенчатых турбин он равен 1,9...2,4, а для многоступенчатых 2,2...2,8. Большие значения относятся к турбинам реактивного типа. При значительном повышении оборотов сверх номинальных пропускная способность ступеней заметно падает; если при этом ступень работает с полной нагрузкой, то резко возрастают степень реактивности и осевое усилие (например, если при пуске ГТУ от турбодетандера выйдет из строя расцепная муфта и не сработает автомат безопасности, то упорный подшипник турбодетандера может не выдержать осевого усилия и ротор “приварится” к статору).

15.3 Располагаемая мощность гту. Ограничиваемые параметры гту.

Располагаемая мощность ГТУ – такая, которую может выдать ГТУ при данном техническом состоянии и при данных атмосферных условиях.

Известно, что при длительной работе располагаемая мощность падает (увеличиваются радиальные зазоры, эрозионный износ, отложения в межлопаточных каналах и т.п.), проводимые ремонты лишь частично компенсируют потерю мощности. Также известно, что с уменьшением температуры атмосферного воздуха падает потребляемая компрессором мощность, поскольку плотность воздуха растет и требуется меньший напор компрессора, кроме того, увеличивается расход воздуха через компрессор(и турбину, соответственно). Влияет и барометрическое давление: чем давление ниже, тем больше располагаемая работа турбины, тем мощность больше.

Ограничиваемыми параметрами в приводных ГТУ обычно являются частоты вращения валов, температура газа перед и за турбиной и др.

15.4 Программа регулирования гту. Оптимальная программа регулирования

Программа регулирования ГТУ – заданное изменение параметров, определяющее характер изменения параметров на различных режимах.

Оптимальная программа регулирования – такая, применение которой приводит к максимальной экономичности в эксплуатации.

В качестве примера: одной из возможных программ регулирования при применении РСА является постоянная температура за турбиной Т_т = const. Если при этом в цикле использовать регенерацию, то КПД ГТУ будет незначительно отличаться от номинального вплоть до 70% нагрузки.