RU2268379C1 - Газотурбинный двигатель наземного применения - Google Patents
Газотурбинный двигатель наземного применения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268379C1 RU2268379C1 RU2004136859/06A RU2004136859A RU2268379C1 RU 2268379 C1 RU2268379 C1 RU 2268379C1 RU 2004136859/06 A RU2004136859/06 A RU 2004136859/06A RU 2004136859 A RU2004136859 A RU 2004136859A RU 2268379 C1 RU2268379 C1 RU 2268379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- collector
- compressor
- exhaust
- turbine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Газотурбинный двигатель наземного применения относится к области машиностроения и может быть использован при создании газотурбинных двигателей авиационного типа, предназначенных для привода различных машин, например генераторов тока или газовых компрессорных станций магистральных трубопроводов для транспортировки природного газа. Газотурбинный двигатель наземного применения содержит компрессор, коллектор чистого воздуха, коллектор смешанного воздуха, камеру сгорания, рабочую турбину, свободную силовую турбину, улитку выхлопную. Улитка выхлопная дополнительно снабжена эжектором, соединенным воздуховодом с коллектором чистого воздуха, установленным за компрессором, и воздуховодом подачи смеси воздуха с выхлопными газами с коллектором смешанного воздуха, расположенным перед камерой сгорания. Изобретение повышает КПД. 1 ил.
Description
Газотурбинный двигатель наземного применения относиться к области машиностроения и может быть использован при создании газотурбинных двигателей авиационного типа, предназначенных для привода различных машин, например генераторов тока или газовых компрессорных станций магистральных трубопроводов для транспортировки природного газа.
Известны газотурбинные двигатели (ГТД), например двигатель НК-38СТ ОАО «СНТК им. Н.Д.Кузнецова», двигатель ПС-90ГП-1 ОАО «Пермский моторный завод», используемые в качестве привода газовых компрессоров газоперекачивающих агрегатов, компрессорных станций, генераторов тока на электростанциях, содержащие газогенератор и свободную (или силовую) турбину, преобразующую энергию газового потока после рабочей турбины газогенератора в энергию вращательного движения ее ротора и передающую крутящий момент потребителю («Анализ основных компоновочных и технических решений, принятых различными производителями ГПА при их разработке» альбом ОАО «Сумское НПО им М.В.Фрунзе», 2001 г., стр.77, 80, см. приложение).
Наиболее близкой по технической сущности является компоновка двигателя НК-16-18СТ серии 2, разработанного ОАО КПП «Авиамотор» и ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение» (изготовитель), принятый за прототип, который содержит газогенератор и свободную (или силовую) турбину, преобразующую энергию газового потока после рабочей турбины газогенератора в энергию вращательного движения ее ротора (Рекламный проспект ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение», приводной газотурбинный двигатель НК-16-18СТ серии 2, смотри копию в приложении).
Характерной особенностью известных двигателей, в том числе и принятого за прототип, является то, что количество воздуха, подаваемого компрессором газогенератора (цикловой воздух) на вход в его камеру сгорания значительно, в 4 и более раза, превышает необходимое для обеспечения сгорания топлива. Это продиктовано температурными ограничениями со стороны применяемых конструкционных материалов деталей и узлов, работающих в условиях высоких температур.
Известные двигатели обеспечивают относительно низкий коэффициент полезного действия (КПД), составляющий у двигателя НК-16 СТ, например, всего 29%.
Задачей предлагаемого технического решения является существенное повышение КПД по отношению к известньм двигателям, в том числе и двигателей серии НК-16-18 СТ.
Поставленная задача решается за счет того, что газотурбинный двигатель наземного применения содержит компрессор, коллектор чистого воздуха, коллектор смешанного воздуха, камеру сгорания, рабочую турбину, свободную силовую турбину, улитку выхлопную, при этом улитка выхлопная дополнительно снабжена эжектором, соединенным воздуховодом с коллектором чистого воздуха, установленным за компрессором, и воздуховодом подачи смеси воздуха с выхлопными газами с коллектором смешанного воздуха, расположенным перед камерой сгорания.
На чертеже схематично изображен газотурбинный двигатель наземного применения, который содержит компрессор 1, коллектор чистого воздуха 2, коллектор смешанного воздуха 3, камеру сгорания 4, рабочую турбину 5, свободную силовую турбину 6, улитку выхлопную 7 с эжектором, воздуховод отбора чистого воздуха 8, воздуховод подачи смеси воздуха с выхлопными газами 9.
За компрессором 1 установлен коллектор чистого воздуха 2, соединенный воздуховодом отбора чистого воздуха 8 с эжектором выхлопной улитки 7, установленной на выходе свободной силовой турбины 6. За коллектором чистого воздуха 2 расположены коллектор смешанного воздуха 3, соединенный воздуховодом 9 подачи смеси воздуха с выхлопными газами с эжектором выхлопной улитки 7, камера сгорания 4 и рабочая турбина 5.
Газотурбинный двигатель наземного применения работает следующим образом. Атмосферный воздух, забираемый компрессором 1, поступает в установленный на его выходе коллектор чистого воздуха 2 и по воздуховоду отбора чистого воздуха 8 в качестве «активной» составляющей в эжектор, установленный в выхлопной улитке 7 на выходе из свободной силовой турбины 6. При такой компоновке из атмосферы забирают часть необходимого по массе количества циклового воздуха. Вторую, недостающую часть воздуха добирают с помощью эжектора, размещенного в улитке выхлопной 7 из потока выхлопных газов. Воздух сжимают в компрессоре 1 до давления, которое превышает необходимое, рассчитанное для полного количества воздуха, участвующего в цикле. «Активный» воздух, проходя через выхлопную улитку 7 с эжектором, захватывает часть выхлопных газов и в смеси с ними по воздуховоду подачи смешанного воздуха 9 поступает через коллектор сжатого воздуха 3 на вход в камеру сгорания 4. Происходит рециркуляция части циклового воздуха. Последующая часть цикла происходит, как и у двигателя, взятого за прототип.
Сущность предлагаемого технического решении состоит в том, что в качестве циклового воздуха в термодинамическом цикле двигателя используется не только атмосферный воздух, забираемый и нагнетаемый компрессором газогенератора непосредственно из атмосферы, но и воздух, смешанный с продуктами сгорания, забираемый из выхлопной системы на выходе из свободной силовой турбины двигателя, содержащий достаточное количество кислорода и имеющий температуру приблизительно такую же, что и воздух на выходе из компрессора.
Отбор чистого воздуха сразу после компрессора, смешивание его с выхлопными газами с помощью эжектора и подача в камеру сгорания уже разогретой смеси позволяет снизить количество топлива, сжигаемого в камере сгорания, то есть расходуемого двигателем, что и определяет более высокий КПД двигателя с рециркуляцией циклового воздуха по сравнению с известными.
Claims (1)
- Газотурбинный двигатель наземного применения, содержащий компрессор, коллектор чистого воздуха, коллектор смешанного воздуха, камеру сгорания, рабочую турбину, свободную силовую турбину, улитку выхлопную, отличающийся тем, что улитка выхлопная дополнительно снабжена эжектором, соединенным воздуховодом с коллектором чистого воздуха, установленным за компрессором, и воздуховодом подачи смеси воздуха с выхлопными газами с коллектором смешанного воздуха, расположенным перед камерой сгорания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004136859/06A RU2268379C1 (ru) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Газотурбинный двигатель наземного применения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004136859/06A RU2268379C1 (ru) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Газотурбинный двигатель наземного применения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2268379C1 true RU2268379C1 (ru) | 2006-01-20 |
Family
ID=35873493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004136859/06A RU2268379C1 (ru) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Газотурбинный двигатель наземного применения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268379C1 (ru) |
-
2004
- 2004-12-16 RU RU2004136859/06A patent/RU2268379C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090193809A1 (en) | Method and system to facilitate combined cycle working fluid modification and combustion thereof | |
CA2507977C (en) | Method and apparatus for operating an intercooler for a gas turbine engine | |
US20040163391A1 (en) | Method for operating a partially closed, turbocharged gas turbine cycle, and gas turbine system for carrying out the method | |
RU2012115106A (ru) | Турбинный двигатель с параллельными валами | |
NL8702834A (nl) | Installatie voor het opwekken van mechanische energie alsmede werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke installatie. | |
US20160172954A1 (en) | Power plant combining magnetohydrodynamic generator and gas turbine | |
CN105849370B (zh) | 高压力比双转子的工业燃气涡轮发动机 | |
CA3012085C (en) | Method and equipment for combustion of ammonia | |
EP1992811B1 (en) | Aircraft combination engines exhaust thrust recovery | |
CN113756900A (zh) | 内外混燃机 | |
US5271216A (en) | Method for increasing the compressor-related pressure drop of the gas turbine of a power plant | |
RU2268379C1 (ru) | Газотурбинный двигатель наземного применения | |
CN215979531U (zh) | 内外混燃机 | |
CN215979532U (zh) | 内外混燃机 | |
US11053851B2 (en) | Supplementary air injection system for gas turbines | |
RU2334113C1 (ru) | Микротурбина | |
CN113756901A (zh) | 内外混燃机 | |
US20150377108A1 (en) | Dual fuel engine system | |
RU2037634C1 (ru) | Способ повышения эффективности газотурбинной установки | |
RU2186224C2 (ru) | Способ пуска и газоснабжения энергетической газотурбинной установки и устройство для его осуществления | |
RU2334886C1 (ru) | Комбинированная силовая установка с охлаждаемой турбиной и регенерацией тепла | |
RU88067U1 (ru) | Комплексная воздушнотурбинная энергетическая установка | |
RU64289U1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
RU83544U1 (ru) | Газотурбинная установка | |
RU2334114C1 (ru) | Силовая установка газотурбовоза |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081217 |