Способ работы газотурбинной установки и устройство для его осуществления

. Парогазовые усс,88, рис.46,вИ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Полетавкин П.Гки. М.:Наука, 1980,(54) СПОСОБ РАБОТЫ ГАЗОТУРБИНУСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к газотурбинным двигателям с регенерацией теплоты отработанных газов и может найти применение в тех областях теплотехники, где используется утилизация тепла продуктов сгорания.Известен способ работы газотурбинной установки, заключающийся в подаче сжатого воздуха от компрессора в теплообменный аппарат, омываемый горячими газами, покидающим установку, где он нагревается и поступает в камеру сгорания (11.Известен способ работы газотурбинной установки, включающий сжатие воздуха в компрессоре, впрыск в сжатый воздух воды, подогрев воздушно-водяной смеси в теплообменнике, воспламенение ее в камере сгорания путем подачи в последнюю топлива и расширение продуктов сгорания в турбине 2.Известен также способ работы парогазотурбинной установки, заключающийся в сжатии воздуха в компрессоре с впрыском воды, подаче пароовздушной смеси от компрессора в камеру сгорания, воспламенение ее путем подачи топлива, расширение 1746012 А(57) Использование; газотурбостроение. Сущность изобретения: в газотурбинной установке после сжатия воздуха в него впрыскивают влагу, получаемую путем конденсации влаги из продуктов сгорания, причем отбор воды осуществляют одновременно с процессом конденсации посредством впитывания ее в пористую структуру стенки конденсатора, а стенки конденсатора выполнены из капиллярно-пористого материала с размером пор, уменьшающихся по толщине стенки в направлении охлаждающей жидкости. 1 ил,продуктов сгорания в парогазовой турбине 3с последующим поступлением отработанной смеси в холодильник-конденсатор, гдеконденсируются пары воды, впрыскнутой вкомпрессор, после чего конденсат нагнетается в форсунки для распыла в компрессоре,а охлажденные продукты сгорания из холодильника-конденсатора выбрасываются ватмосферу 31,Устройство, в котором реализуется известный способ, содержит компрессор,камеру сгорания, турбину, холодильникконденсатор, подключенный парогазовоймагистралью к турбине, а водяной магистралью через насос высокого давления к фо- .рсунке распыла,Недостатком известных способов работы газотурбинной установки и устройств,реализующих этот способ, является низкаяэкономичность из-за больших потерь теплоты в окружающую среду, отводимой спродуктами сгорания или в холодильникеконденсаторе.Целью изобретения является повышение экономичности газотурбинной установки.15 20 25 30 35 40 45 Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающей сжатие воздуха, смешение его с перегретым паром и нагрев, расширение полученной смеси в турбине, охлаждение и конденсацию содержащейся в ней воды, отбор воды производят одновременно с процессом конденсации посредством впитывания ее в пористую структуру стенки конденсатора. А в устройстве для осуществления способа, содержащей последовательно подключенные компрессор, камеру сгорания, турбину, теплообменник, конденсатор с теплообменными поверхностями и водяную магистраль, теплообменные поверхности конденсатора выполнены из капиллярно-пористого материала с размером пор, уменьшающихся по толщине стенки в направлении охлаждающей жидкости,На чертеже представлена схема газо- турбинной установки, реализующая предлагаемый способ работы.Газотурбинная установка, работа которой реализует предлагаемый способ, состоит из компрессора 1 с воздушной линией, подключенной к камере сгорания 2, камере 3 смешения и турбине 4, магистрали отвода продуктов сгорания от турбины 4 через теплообменник 5 и конденсатор 6 в атмосферу, водяной емкости 7, подключенной через конденсатор 6, радиатор 8, насос 9, регулятор 10 расхода и теплообменник 5 к магистрали 11 и камере смешения 3, вентилятора 12Газотурбинная установка работает следующим образом.Сжатый в компрессоре 1 воздух поступает в воздушную линию, камеру сгорания 2, образовавшиеся продукты сгорания поступают в камеру 3 смешения, где происходит их смешение с перегретым водяным паром, который образуется эа счет отбора теплоты от продуктов сгорания из воды, поступающей из водяной емкости 7 с помощью насоса 9 через конденсатор 6, радиатор 8 и регулятор расхода 10 в теплообменник 5, а по магистрали 11 перегретый водяной пар поступает в камеру 3 смешения. Образовавшаяся смесь (гаэ водянойУ пар) из камеры смешения поступает на турбину 4, где расширяется и поступает в теплообменик 5, охлаждаясь до температуры, близкой к температуре конденсации, а затем направляется в конденсатор 6, где происходит конденсация паров воды из газовой смеси и впитывание их эа счет капиллярных сил во внутреннюю полость водяной магистрали конденсатора, а из конденсатора 6 вода поступает в радиатор 8, где охлаждается с помощью вентилятора 12 и воздуха окружающей среды до заданной (начальной) температуры, и в насос 9, с помощью которого через регулятор 10 и теплообмениик 5 по магистрали 11 и перегретый водяной пар поступает в камеру 3 смешения. Отработанная газовая смесь иэ конденсатора 6 выбра- . сывается в атмосферу. Формула изобретения 1. Способ работы газотурбинной установки, включающий сжатие воздуха, смешение его с перегретым паром и нагрев, расширение полученной смеси в турбине, охлаждение и конденсацию содержащейся в ней воды, отбор и последующую подачу сконденсированной воды в нагреваемый сжатый воздух, поступающий в камеру сгорания,отл ича ю щийся тем, что,с целью повышения его эффективности отбор воды производят одновременно с процессом конденсации посредством впитывания ее в пористую структуру стенки конденсатора,2. Газотурбинная установка, содержащая последовательно подключенные компрессор, камеру сгорания, турбину, теплообменник, холодильник, конденсатор с теплообменными поверхностями и водяную магистраль, подключенную к конденсатору, холодильнику и к камере сгорания, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что теплообменные поверхности конденсатора выполнены из капиллярно-пористого материала с размером пор, уменьшающихся по толщине стенки в направлении охлаждающей жидкости.1746012 Составитель И, Мос Техред М. Моргентал олков актоКорректор Н. Корол аказ 2377 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 издакий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101изводстве