Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
362
регенерации при открытом обводе на максимальном режиме работы составляет 48%, при закрытом обводе — 62%, однако сопротивления по газовой стороне при этом резко возрастают, достигая 12%. Наружный диаметр трубок
6,35 мм, толщина стенки 0,1 мм. Материал трубок — нержавеющая сталь. Трубные доски и крышки воздушных камер также изготовлены из нержавеющей стали.
Рассмотрим кон> струкции аппаратов, в которых газ течет по трубкам, а воздух — в междутрубном пространстве, многократно обтекая в поперечном направлении трубный пучок благодаря наличию внутренних перегородок.
На рис. 271 показана типовая секция регенератора стационарной ГТУ фирмы Броун — Бовери. Газ проходит по трубкам
Рис. 269. Регенератор ГТУ CS-600-2 Центракс
фирмы
Рис. 270. Регенератор ГТУ RM-60 фирмы Роллс-Ройс
снизу вверх, воздух четырежды пересекает трубки, двигаясь в межтрубном пространстве. Для лучшего распределения потока воздуха в зоне входа и выхода его из корпуса непосредственно перед входным и выходным воздушными патрубками
363
установлены дополнительные трубные решетки. Трубные доска подвержены значительному давлению воздуха, находящегося в. межтрубном пространстве. Для обеспечения их прочности предусматривают специальные анкерные связи, соединяющие доски. Разность расширений между пучком и корпусом воспринимается^
несколькими трубчатыми компенсаторами, установленными в средней части корпуса.
Описанный регенератор (как и все регенераторы этой фирмы) имеет большие габариты и массу вследствие низкой эффективности и малой компактности поверхности. Все элементы регенераторов изготовлены из углеродистых сталей.
По аналогичной схеме выполнен регенератор полузамкнутой ГТУ фирмы Зульцер (рис. 272). Установка характеризуется высоким давлением по воздушной. стороне—около 24 кГ/см2. Регенератор имеет гладкие трубы, с движением газа внутри трубок; по воздушной стороне регенератор восьмиходовой. Трубки развальцованы в трубных досках, одна из которых для повышения жесткости И уменьшения сопротивления на входе газа в пучок выполнена конической. Вторая трубная доска может свободно расширяться в осевом направлении. Нагрузка от давления, действующего на трубные-доски, воспринимается только трубками — анкерные связи отсутствуют. Весь трубный пучок заключен в тонкую цилиндрическую обечайку, исключающую протечки воздуха через кольцевой зазор между промежуточными трубными ре-Степень регенерации 60%. Конструкция регенератора весьма громоздка вследствие очень большого диаметра трубок — 44,5 мм при толщине стенки 2,5 мм. Коэффициент компактности теплообменной поверхности составляет всего
30 м2/м3, и весь аппарат чрезвычайно тяжелый, так как выполнен по типу паровых котлов.
В регенераторе ГТУ мощностью 5000 квт фирмы Дженерал — Электрик (рис. 273) газ проходит внутри трубок, воздух — в междутрубном пространстве, где расположены через одну восемь средних и боковых промежуточных решеток, организующих поток воздуха в поперечном направлении (от периферии к центру и обратно). В этой установке применена раздвоенная 364
I Газ
Рис. 271. Регенератор ГТУ Броун — Бовери
щетками и корпусом.
схема потока, при которой регенератор выполняют в виде двух ;параллельных секций, устанавливаемых в машинном зале электростанции по обеим сторонам турбокомпрессоров. Газ подводится и отводится через боковые патрубки, расположенные под прямым углом к оси корпуса. Подобная схема обеспечивает свободный доступ к трубкам и трубным доскам без демонтажа громоздких газопроводов (снимают только торцовые заглушки).
Рис. 272. Схема регенератора ГТУ фирмы Зульцер
•Однако резкие повороты потока газа создают значительные сопротивления по газовой стороне, достигающие почти 4%, несмотря на малую потерю давления при движении внутри гладких трубок. Воздух входит и выходит через патрубки в нижцей
Рис. 273. Схема регенератора ГТУ мощностью 5000 квт фирмы Дженерал — Электрик
части корпуса регенератора. Трубный пучок составлен из трубок диаметром 25,4 мм с толщиной стенки 2,24 мм\ благодаря тесному расположению трубок в пучке коэффициент компактности теплообменной поверхности достигает HO м2/м3. Трубки закреплены в трубных досках вальцовкой. Трубки и доски изготовлены из углеродистой стали. Корпус аппарата сварен из углеродистой •стали толщиной 16 мм. Наружный диаметр корпуса 1830 мм, общая длина секции 7700 мм.
В регенераторе ГТУ фирмы Зульцер (рис. 274) трубный пу-'чок имеет кольцевую форму. Внутренняя часть трубного пучка,
365
не загроможденная трубками, используется для поворота потока воздуха, который поступает в регенератор по патрубку, размещенному в средней части корпуса. Эта часть корпуса имеет увеличенный диаметр и находится между корпусом и тонким кожухом трубного пучка. Через окна в тонком кожухе воздух попадает в пучок и движется далее в радиальном'направлении. Число ходов по воздуху равно шести. Выход воздуха из пучка аналогичен входу.
Корпус регенератора прикреплен к фундаменту средней частью; концевые части опоры не имеют. Перемещения трубного пучка относительно корпуса компенсируются симметрично расположенными на корпусе аппарата линзовыми компенсаторами. Диаметр корпуса достигает в средней части 2500 мм, длина аппарата без патрубков около 7300 мм.
