Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 151 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

151
i
K
K
T
i
Ti
L
LL
η
η
−⋅=
. (3.11)
Выражение для внутреннего КПД простейшей ГТУ имеет следую-
щий вид:
( )
( )
T
KC
mi
T
m
i
K
m
i
T
i
η
πη
τ
π
τηπ
η
η
⋅
−⋅
−−
−⋅
⋅
−
−⋅
=
1
11
1
1
11
1
. (3.12)
Отсюда видно, что КПД реального цикла ГТУ зависит от свойств
рабочего тела m, от степени повышения давленая π, от степени повы-
шения температуры в цикле T
1
/T
3
и от КПД турбины η
i
Т
, компрессора
η
i
K
и камеры сгорания η
T
KC
. Сопоставляя η
i
реального цикла с термиче-
ским КПД (формула 3.7 ) идеального цикла, можно определить степень
необратимости действительного цикла. Рассмотрим подробнее влияние
этих величин на внутренний КПД ГТУ.
В отличие от КПД идеального цикла, который непрерывно повыша-
ется с увеличением
π
ππ
π
, КПД реального цикла имеет максимум при вполне
определённой оптимальной степени повышения давления
π
ππ
π
=
π
ππ
π
опт
, кото-
рая увеличивается по мере возрастания температуры t
1
перед турбиной
или при уменьшении температуры t
3
перед компрессором. Например,
при повышении температуры перед турбиной от 550 до 750 °С опти-
мальная степень повышения давления
π
ππ
π
опт
возрастает от 6 до 11.
Увеличение начальной температуры газа перед турбиной является
весьма сильным средством повышения экономичности ГТУ. Повыше-
ние температуры t
1
на 50 °С увеличивает абсолютное значение η
i
при-
близительно на 2 %. Поэтому ясно, насколько важно стремиться выпол-
нять ГТУ с высокой температурой газов перед турбиной. Повышение
этой температуры ограничивается прочностью металлов, которая сни-
жается при высоких температурах.
Температура окружающего воздуха на входе в компрессор t
3
оказы-
вает также сильное влияние на экономичность ГТУ. Чем меньше эта
температура, тем выше КПД ГТУ, поскольку η
i
возрастает с увеличени-
ем τ = T
1
/T
3
.
На основании изложенного ясно, что при неизменной температуре
t
1
работа ГТУ в районах с низкой средней годовой температурой возду-
ха более экономична, чем в местности с высокой температурой воздуха.
По тем же причинам в зимнее время КПД ГТУ оказывается более высо-
ким, чем летом.

Страницы