5.4. Расчет действительных массовых расходов воздуха компрессора

1. Массовые расходы воздуха, отбираемого из проточной части компрессора на охлаждение ГТ, кг/с:

G_{ВО 5}^Д = V_{ВО 5}^Д ∙ ρ _{2 (5)} ;

G_ВО7 ^Д = V_ВО7 ^Д ∙ ρ _{2 (7)} ;

G_ВО10^Д = V_ВО10^Д ∙ ρ _{2 (10)} ; (5.10)

G_ВО15^Д = V_ВО15^Д ∙ ρ _{2 (15)} ;

G_ВВТО^Д = V_ВВТО^Д ∙ ρ _{2 ВВТО} .

2. Действительный массовый расход воздуха в КС, кг/с:

G_{В КС} = G_К^Д – (G_{ВО 5}^Д + G_ВО7 ^Д + G_ВО10^Д + G_ВО15^Д + G_ВВТО^Д). (5.11)

5.5. Расчет внутренней мощности компрессора

6. Теоретическая мощность, затраченная на воздух, поступающий в камеру сгорания, кВт:

N _{О В КС} = G_{В КС} ∙ ℓ_{к t} . (5.12)

Здесь ℓ_{к t} – удельная теоретическая работа, затраченная компрессором, кДж/кг ;

7. Теоретическая мощность, затраченная на потоки воздуха охлаждения ГТД, кВт:

N _О^К ₍₅₎ = G_{ВО 5}^Д ∙ ℓ_{к t (5)} ;

N _О^К ₍₇₎ = G_ВО7 ^Д ∙ ℓ_{к t (7)} ;

N _О^К ₍₁₀₎ = G_ВО10^Д ∙ ℓ_{к t (10)} ; (5.13)

N _О^К ₍₁₅₎ = G_ВО15^Д ∙ ℓ_{к t 15} ;

N _О^К _ВВТО = G_ВВТО^Д ∙ ℓ_{к t ВВТО} .

Здесь:

ℓ_{к t (5)} – работа сжатия воздуха в обратимом процессе в 15-ой ступенях компрессора;

ℓ_{к t (7)} – работа сжатия воздуха в обратимом процессе в 17-ой ступенях компрессора;

ℓ_{к t (10)} – работа сжатия воздуха в обратимом процессе в 110-ой ступенях компрессора;

ℓ_{к t ВВТО} = ℓ_{к t 15} – работа сжатия воздуха компрессора в обратимом процессе (в 115-ой ступенях).

8. Суммарная мощность воздуха охлаждения, кВт

∑(N _{О В ОХЛ})_I = N _О^К ₍₅₎ + N _О^К ₍₇₎ + N _О^К ₍₁₀₎ + N _О^К ₍₁₅₎ + N _О^К _ВВТО . (5.14)

9. Внутренняя мощность компрессора, кВт:

N_I ^К = (N _{О В КС} + ∑(N _{О В ОХЛ})_I) / η_OI ^К . (5.15)

5.6. Расчет мощности газовой турбины

1. Электрическая мощность газовой турбины, кВт:

N_Э ^ГТ = N_Э ^ГТУ + N_I ^К . (5.16)

В свою очередь уравнение электрической мощности ГТ может быть записано следующим образом, кВт:

N_Э ^ГТ = [G_Г ∙ ℓ_{т t} + ∑( G_В ∙ ℓ_В)_I] ∙ η_OI ^ГТ ∙ η _М ^ГТ ∙ η _Г ^ГТ =

= [N_{O КС} + ∑(N _{О В ОХЛ})_I] ∙ η_OI ^ГТ ∙ η _М ^ГТ ∙ η _Г ^ГТ. (5.17)

Слагаемые теоретической мощности, вырабатываемой потоками воздуха охлаждения в ГТ:

N _О^ГТ ₍₅₎ = ℓ_{t (5)}^ГТ ∙ G_{ВО 5}^Д = (h_{2 (5)} – h_{4 t}) ∙ G_{ВО 5}^Д ;

N _О^ГТ ₍₇₎ = ℓ_{t (7)}^ГТ ∙ G_ВО7 ^Д = (h_{2 (7)} – h_{4 t}) ∙ G_ВО7 ^Д ;

N _О^ГТ ₍₁₀₎ = ℓ_{t (10)}^ГТ ∙ G_ВО10^Д = (h_{2 (10)} – h_{4 t}) ∙ G_ВО10^Д ; (5.18)

N _О^ГТ₍₁₅₎ = ℓ_{t (15)}^ГТ ∙ G_ВО15^Д = (h_{2 (15)} – h_{4 t}) ∙ G_ВО15^Д ;

N _О^ГТ _ВВТО = ℓ_{t ВВТО}^ГТ ∙ G_ВВТО^Д = (h_{2 ВВТО} – h_{4 t}) ∙ G_ВВТО^Д .

2. Суммарная теоретическая мощность, вырабатываемая потоками воздуха охлаждения в ГТ, кВт:

∑(N _{О В ОХЛ})_I = N _О^ГТ ₍₅₎ + N _О^ГТ ₍₇₎ + N _О^ГТ ₍₁₀₎ + N _О^ГТ₍₁₅₎ + N _О^ГТ _ВВТО . (5.19)

3. Теоретическая мощность, развиваемая газами камеры сгорания, кВт:

N_{O КС} = N_Э ^ГТ / (η_OI ^ГТ ∙ η _М ^ГТ ∙ η _Г ^ГТ) – ∑(N _{О В ОХЛ})_I . (5.20)

4. Теоретическая мощность газовой турбины, кВт:

N_O ^ГТ = [N_{O КС} + ∑(N _{О В ОХЛ})_I] . (5.21)

5. Внутренняя мощность газовой турбины, кВт:

N_i ^ГТ = N_O ^ГТ ∙ η_OI ^ГТ. (5.22)