Многопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка

(54) МНОГОПОТОЧНАЙ КАСКАДНО-МОДУЛЪНАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: в турбостроении, в частности в газотурбинных и комбинированных парогазовых установках, Сущность изобретения; в многокаскадной установке компрессоры каждого каскада соединены между собой посредством воздушных коллекторов-ресиверов, а турбины каждого каскада - посредством газовых коллекторов-ресивеов, 3 ил. с ский ского02014 апай за газовыми турбинами каж-, ( ) , воздушные и газовые ком- , р каждом каскаде сжатия и бъединены соответственно газовыми коллекторами-рее техническое решение всей овакупностью существенных э печивает повышение надежеспечения работоспособноыходе из строя одного из ключенных турбокомпрессоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научнотехнологический инстимашиностроения(56) Газотурбинные энелогические установки.- М.: НИИ Эинформэн17-20; арц В.А. Конструкцитановок. - М,: Маш23-32,ент Великобритании6, 1966. Изобретение относится к области турбостроения, в частности к газотурбинным (ГТУ) и комбинированным парогазовым (ПГУ) установкам, и может быть использовано в энергетическом, судовом и транспортном турбостроении,Цель изобретения - повышение надежности работы ГТУ.Поставленная цель достигается тем, что в многопоточной каскадно-модульной газо- турбинной установке, включающей последовательно соединенные турбокомпрессоры низкого, среднего и высокого давления, разветвление за каждым воздушным компрессором потока сжатого воздуха на два и более параллельных потоков и слияние газовых потоков,дого каскадамуникации врасширения овоздушными исиверами,Такое новосвоей новой спризнаков обесности путем обсти ГТУ при впараллельно вров ГТУ.На фиг, 1схема многопоГТУ; на фиг. 2 -оказана принципиальная чной каскадно-модульной азрез А - А.на фиг, 1; на фиг.3- схема каскадного разветвления и каскад- .ного слияния потоков на трех уровнях.Многопоточная каскадно-модульная ГТУ включает компрессоры первого уровня 1, второго уровня 2, третьего уровня 3, каме ры сгорания 4, газовые турбины третьегоуровня 5 (преимущественна центростремительные), газовые турбины второго уровня 6 и газовые турбины первого уровня 7 преимущественно осевые), механические связи 1 О третьего уровня 8, второго уровня 9, первого уровня 10 и 11, полезную нагрузку 12. Уровни каскадного разветвления и слияния потоков условно показаны штрих-пунктирными линиями. первый уровень 13, второй уровень 16 14 и третий уровень 15. Компрессоры второ; го уровня 2 объединены коллекторами-ресиверами 16, компрессоры третьего уровня 3 объединены коллекторами-ресиверами 17, камеры сгорания 4 обьединены коллектора 20 ми-рессиверами 18.Многопоточная каскадно-модульная ГТУ работает следующим образом.Воздух из атмосферы засасывается , компрессором 1 и сжимается в нем по мень шей мере как один общий поток. За компрессорам 1 общий поток предварительно сжатого воздуха разветвляется на два и более параллельных потоков, каждый из которых сжимается а отдельном компрессоре 2. 30 Каждый поток воздуха, сжатый в компрессоре 2, также разветвляется на два и более параллельных потоков с последующим сжатием в компрессорах 3 и подогревом в камерах сгорания 4. Параллельные потоки из 3 Б камер сгорания 4 поступают в газовые турбины Б третьего уровня, затем в газовые турбины 6 второго уровня, затем в газовую турбину 7 первого уровня. В турбинах 5, 6 и 7 потоки последовательно расширяются и 40 сливаются в порядке, обратном сжатию и разветвлению,Каждая турбина установлена с компрессором соответствующего давления на об.щем валу, составляя автономный турбокомпрессор, Гурбокомпрессоры на каждом уровне каскадного разветвления и слияния потоков работают параллельно.Для повышения надежности работы ГТУ воздушные и газовые потоки в каждом каскаде сжатия и расширения обьединены соответственно воздушНыми 16, 17 игазовыми 19, 20 коллекторами-ресиверами.В случае выхода из строя хотя бы одного из параллельно включенных турбокомпрессоров, благодаря наличию коллекторов-ресиверов происходит перераспределение потока рабочего тела между другими турбокомпрессорами,Технико-зкономический эффект предложенного изобретения заключается в повышении надежности работы ПУ благодаря обьединению воздушных и газовых потоков в каждом каскаде сжатия и расширения. При этом увеличивается срок безотказной работы ГТУ, сокращаются расходы на создание и обеспечение резервов,Формула изобретенияМногопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка, содержащая много- каскадный компрессор, выходы из компрессоров первого по ходу рабочего тела каскада которого подключены по крайний мере к входам двух компрессоров последующего каскада, и многокаскадную турбину, выходы по крайней мере из двух турбин первого по ходу рабочего тела каскада подключены к входу одной общей турбины последующего каскада, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности, установка снабжена воздушными и газовыми коллекторами-ресиверами, посредством первых из которых соединены между собой компрессора каждого из каскадов, а посредством вторых - турбины каждого из каскадов,1813898 ыхаюиые газ Составитель В.Тихо Техред М,Моргентал орректор Н.Гунько Редактор Н.Рожкова Заказ 1818 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10