RU2032813C1 - Compressor plant - Google Patents
Compressor plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032813C1 RU2032813C1 SU5059076A RU2032813C1 RU 2032813 C1 RU2032813 C1 RU 2032813C1 SU 5059076 A SU5059076 A SU 5059076A RU 2032813 C1 RU2032813 C1 RU 2032813C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- fuel
- compressors
- steam
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям компрессоров динамического действия лопаточного типа, а конкретнее к паровоздушным компрессорам. The invention relates to the design of compressors of dynamic action of the blade type, and more particularly to steam-air compressors.
Наиболее близкой по конструкции к предлагаемому устройству является компрессорная установка, содержащая два компрессора, камеру сгорания, в которую через сопла подается жидкость, которая испаряется с образованием пара, и с дальнейшим образованием газопаровой смеси, которая подается на турбину. The closest in design to the proposed device is a compressor unit containing two compressors, a combustion chamber into which liquid is supplied through the nozzles, which evaporates to form steam, and with the further formation of a gas-vapor mixture, which is fed to the turbine.
Предлагаемая компрессорная установка содержит два компрессора, камеру сгорания с расположенным внутри нее сопловым аппаратом подачи топлива и с размещенными в ее стенках соплами подачи воды и сообщенную с ней газовую турбину. The proposed compressor installation comprises two compressors, a combustion chamber with a nozzle fuel supply device located inside it and with water supply nozzles located in its walls and a gas turbine in communication with it.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенное техническое решение совпадает по двум существенным признакам и в этой части оно не новое. Однако оно отличается тем, что камера сгорания установлена между двумя компрессорами, расположенными относительно нее симметрично, а турбина размещена внутри камеры сгорания. Comparative analysis with the prototype shows that the proposed technical solution coincides in two essential ways and in this part it is not new. However, it differs in that the combustion chamber is installed between two compressors located symmetrically relative to it, and the turbine is located inside the combustion chamber.
На фиг.1 представлена схема паровоздушного компрессора; на фиг.2 камера сгорания с газовой турбиной; на фиг.3 система подготовки и подачи топлива. Figure 1 presents a diagram of a steam-air compressor; figure 2 combustion chamber with a gas turbine; figure 3 system of preparation and supply of fuel.
Конструкцию паровоздушного компрессора можно представить в виде ротора и статора (фиг. 1). Ротор представляет собой вал 1, размещенный в подшипниках 2, с находящейся на нем газовой турбиной 3 с радиальными лопатками 4, сопловым аппаратом 5 подачи топлива и рабочими колесами 6 ступеней двух компрессоров 7, 8, уравновешенных относительно вала. Статор представляет собой камеру сгорания 9 с направляющими лопатками 10 и со спиральным корпусом 11, в которой размещены сопловый аппарат подачи воды 12 и полость подвода воды 13, обратные направляющие аппараты 14 ступеней компрессоров. Рабочие колеса размещены в ступенях компрессоров, газовая турбина в камере сгорания. Система подготовки и подачи топлива включает механизм предварительной подготовки топлива 15 (например, "мельница" по а.с. N 1240145), сопловый аппарат, диск турбины 16 с теплоизолятором 17 и испарителем 18 и вал. Устройство снабжено воздушным клапаном 19. The design of the steam-air compressor can be represented in the form of a rotor and a stator (Fig. 1). The rotor is a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При пусковом вращении ротора паровоздушного компрессора начинается нагнетание воздуха в камеру сгорания 9, куда подается топливо через сопловый аппарат 5. При сгорании топлива образованная теплота используется на производство пара. Образовавшееся рабочее тело поступает на лопатки 4 газовой турбины 3, приводя во вращение ротор паровоздушного компрессора. Рабочее тело при выходе из лопаток газовой турбины формируется в спиральном корпусе 11 и подается потребителю. При подаче жидкого топлива в "мельницу" 15 при вращении ротора компрессора тяжелые фракции размалываются до более легких-парообразных. Далее топливо попадает в сопловый аппарат и под действием центробежной силы и перепада давления в камеру сгорания 9. Горение топлива происходит по обе стороны диска 16 газовой турбины 3 и нагревает его. Благодаря теплопроводности материала испарителя 18 происходит нагрев топлива в зоне соплового аппарата и доведения его до газового состояния. При работе паровоздушного компрессора в околосопловом пространстве образуется три слоя: топливо, воздух, вода. По границе воздуха и воды происходит распыление воды. Средняя часть воздушного потока служит разграничительной зоной. Далее от соплового аппарата процесс окисления заканчивается, а разграничительная зона сходит на нет и два потока-воздушная смесь и горячие газы начинают непосредственное взаимодействие. При этом работа теплового расширения "сухого" газа уменьшается из-за понижения температуры в результате теплообмена с водой в процессе испарения, но при этом появляется дополнительная работа расширения пара, эквивалентная затраченной тепловой энергии. Стенки камеры сгорания имеют полости 13 и сопла 12 для подачи воды, и вода, проходя через полости, охлаждает стенки со стороны последней ступени компрессоров 7, 8 и со стороны дисковой турбины 16, нагревается до температуры, близкой к точке кипения. Термоавтомат (не показан) регулирует температуру рабочего тела путем количественной подачи воды. Подача воды осуществляется за счет перепада давления (эжекция). При повышении температуры рабочего тела выше допустимого, автомат прекращает подачу топлива. Компрессоры создают первоначальное давление и поставляют окислитель в камеру сгорания. Степень сжатия зависит от количества ступеней в компрессорах, их типа и частоты вращения ротора. Основным критерием работы компрессоров является высокая степень сжатия с соответствующим расходом, достаточным для осуществления процессов окисления и парообразования. During the starting rotation of the rotor of the steam-air compressor, air is injected into the
Для уравновешивания осевых нагрузок последние ступени соединены между собой каналом (давление в них уравновешивается). Итак, в паровоздушном компрессоре при установившемся рабочем режиме происходит одновременно несколько процессов:
преобразование жидкого топлива в парообразное, парообразного в газообразное с нагревом до 800оC,
сжатие воздуха в компрессорах и подача его в камеру сгорания, причем отвод тепла во внешнюю среду не производится, а используется в процессе окисления и парообразования,
процесс окисления топлива переходит в процесс парообразования.To balance axial loads, the last stages are interconnected by a channel (the pressure in them is balanced). So, in a steam-air compressor, at a steady-state operating mode, several processes occur simultaneously:
the conversion of liquid fuel to vapor, vapor to gaseous with heating up to 800 about C,
air compression in the compressors and its supply to the combustion chamber, and heat is not removed to the external environment, but is used in the process of oxidation and vaporization,
the process of oxidation of the fuel goes into the process of vaporization.
Зажигание топлива осуществляется любым способом через топливный канал при помощи воздушного клапана 19 или через стенки камеры сгорания или спирального корпуса. The ignition of the fuel is carried out in any way through the fuel channel using the
Предложенная компрессорная установка имеет самостоятельный внутренний привод, работающий на любом газообразном, жидком, твердом (через газогенератор) топливе. Конструкция симметрична, уравновешена, имеет высокое рабочее давление и относительно низкую температуру рабочего тела (до 250оС). Паровоздушный компрессор не имеет системы смазки, охлаждения и зажигания в общепринятом виде. Паровоздушный компрессор как парогенератор имеет высокий термический КПД, почти вся энергия топлива идет на процесс парообразования. Конструкция экологична, так как топливо сгорает полностью. В паровоздушном компрессоре могут быть использованы подшипники скольжения, на воздушной подушке и магнитные радиального типа.The proposed compressor installation has an independent internal drive that runs on any gaseous, liquid, solid (through a gas generator) fuel. The construction is symmetric, balanced, has a high operating pressure and relatively low working fluid temperature (250 ° C). The steam-air compressor does not have a conventional lubrication, cooling and ignition system. A steam-air compressor as a steam generator has a high thermal efficiency, almost all the energy of the fuel goes to the process of vaporization. The design is environmentally friendly, as the fuel burns out completely. In a steam-air compressor, plain bearings, air cushions and radial bearings can be used.
Паровоздушный компрессор предназначен для работы с турбинными детандерами, паровыми и газовыми турбинами, а также как производитель пара для тепловой сети. The steam-air compressor is designed to work with turbine expanders, steam and gas turbines, and also as a producer of steam for the heating network.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059076 RU2032813C1 (en) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Compressor plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059076 RU2032813C1 (en) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Compressor plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2032813C1 true RU2032813C1 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=21611772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5059076 RU2032813C1 (en) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Compressor plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2032813C1 (en) |
-
1992
- 1992-08-18 RU SU5059076 patent/RU2032813C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Арсеньев Л.В. и др. Комбинированные установки с газовыми турбинами. Л.: Машиностроение, 1982, с.148, 149. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6295803B1 (en) | Gas turbine cooling system | |
JP4099944B2 (en) | Gas turbine power generation equipment and air humidifier | |
JP4489756B2 (en) | Energy conversion system, energy transfer system, and method of controlling heat transfer | |
US4041699A (en) | High temperature gas turbine | |
US5476378A (en) | Turbine device for hot air generation | |
JP3219930B2 (en) | Gas turbo group | |
US5331806A (en) | Hydrogen fuelled gas turbine | |
US4438625A (en) | Reheat gas turbine combined with steam turbine | |
KR100476515B1 (en) | Method of operating a power station plant | |
US5737912A (en) | Method for starting gas turbine in combined cycle power station | |
JP5143060B2 (en) | 2-shaft gas turbine | |
US4272953A (en) | Reheat gas turbine combined with steam turbine | |
JPH1047017A (en) | Method for operating composite cycle plant | |
EA001856B1 (en) | Ramjet engine for power generation | |
WO2014134182A2 (en) | Micro gas turbine engine for powering a generator | |
US5697209A (en) | Power plant with steam injection | |
CN1780975B (en) | Micro reaction turbine with integrated combustion chamber and rotor | |
EA015075B1 (en) | Rotating device for producing pressure | |
US8671696B2 (en) | Method and apparatus for increasing thrust or other useful energy output of a device with a rotating element | |
RU2032813C1 (en) | Compressor plant | |
US3809017A (en) | Heat and steam generator | |
JPH09144560A (en) | Hydrogen combustion gas turbine plant and its operating method | |
RU2269665C2 (en) | Draining and cooling system for supporting members of gas turbine | |
JPH0255835A (en) | Gas turbine device additionally providing exhaust gas boiler with built-in exhaust gas denitrification device | |
RU2278286C2 (en) | Gas-turbine plant |