1 Слайд
Для начала следует сказать, что такое газотурбинная установка замкнутого цикла.
2 Слайд
Итак, Газотурбинные установки замкнутого цикла - это установки, в которых, рабочее тело циркулирует в замкнутом контуре, не контактируя с атмосферой. Вместо камеры сгорания в них используется нагреватель, в котором рабочее тело нагревается до начальной температуры (это происходит перед турбиной), не принимая непосредственного участия в процессе выделения тепла из топлива. Кроме того, в схему установки между турбиной и компрессором вводится охладитель рабочего тела, который обеспечивает процесс замыкания цикла.
Рассмотрим конструктивные особенности ГТУ замкнутого цикла.
3 Слайд
Вообще запатентован замкнутый цикл газотурбинной установки был в 1935 г. в Швейцарии профессором Аккеретом и доктором Келлером. С тех пор фирма Эшер — Висс ведет конструкторские проработки ГТУ замкнутого цикла различного назначения. Лицензии фирмы Эшер — Висс на изготовление ГТУ замкнутого цикла приобретены ведущими фирмами многих стран мира.
Столь большой интерес к установкам замкнутого цикла объясняется тем, что установки могут работать на низкосортных топливах — низкокалорийном угле, торфе, доменном газе и прочих, а американские фирмы видят в установках замкнутого цикла весьма перспективный двигатель для использования атомной энергии.
4 Слайд
Схемы установок замкнутого цикла вы можете увидеть на рисунке. Газообразное рабочее тело сжимается в компрессоре 6 (рис. 80), нагревается в регенераторе 15 и затем поступает в воздушный котел 16. Нагретый в котле газ расширяется в турбине 5, затем отдает тепло в регенераторе и предварительном воздухоохладителе 7 и снова попадает в компрессор, замыкая цикл. Специальный компрессор 14 компенсирует утечки рабочего тела из системы и обеспечивает необходимый уровень давления, чем достигается изменение массового расхода и, следовательно, мощности установки.
Эта схема может быть усложнена за счет увеличения числа компрессоров, турбин, введения промежуточного охлаждения и промежуточного подогрева рабочего тела и т. п.
5 Слайд
Установки замкнутого цикла имеют ряд преимуществ:
возможность использования любых видов топлива, в том числе и ядерного;
высокую экономичность;
возможность получения относительно большой мощности в одном агрегате при малых размерах турбомашин;
возможность использования в качестве рабочего тела не только воздуха, но и других газов;
в системе циркулирует чистый теплоноситель, не загрязненный продуктами сгорания;
малый по сравнению с паросиловыми установками расход охлаждающей воды;
мощности и экономичности установки не зависят от температуры и давления атмосферного воздуха, что является весьма важным преимуществом перед ГТУ открытого цикла;
относительно малые затраты средств на капитальное строительство здания, так как наиболее громоздкий элемент установки — воздушный котел, обычно размещен вне помещения станции.
6 Слайд
Установкам замкнутого цикла присущи и принципиальные недостатки:
большая металлоемкость и высокая стоимость воздушного котла;
обязательное наличие теплообменников — регенератора и охладителя;
большое число вспомогательных механизмов и аппаратов в системе регулирования (компрессоры для подкачки, баллоны и т. п.).