Тепловой баланс комбинированной ГПТУ.

В таких установках рабочее тело последовательно используется в разнотипных двигателях ГТ и ПТ. Тот двигатель который вырабатывает основную долю механической энергии называется базовым, другой двигатель будет называться утилизационным.

В результате в судовой энергетике используется паро- газо турбинные установки и газо-паро-турбинные установки.

Оптимизационные исследования комбинированных двигателей показывает, что для получения max. Эффективности или кпд необходимо стремиться к наибольшей мощности производимой базовым двигателем.

1ГТД

2.утиль паровой котел

3- экономайзерный пучок трубок

4 испарительный пучок трубок

5 пучок трубок пароперегревателя

6 сепаратор пара

7 отвод насыщенного пара к потребителям общесудового назначения

8 отвод насыщенного пара на перегрев

9 подвод отработавыших в ГТД газов к утиль котлу

10 отвод газов от утиль котла в атмосферу

11 паровая утиль турбина

12 конденсатор пара

13 конденсатный насос

14 теплый ящик

15 питательный насос

16 циркуляционный насос

Все изображенное оборудование кроме газового двигателя носит название утилизионного контура

=

Цикл КГПТУ: термический КПД, работа цикла.

1-2 адиабатный процесс повышения давления в ГТД

2-3 изобарический процесс подвода теплоты в КС

3-4 адиабатный процесс расширения газов в газовой турбине

4-5 изобарический процесс отвода теплоты от газа в утиль котле

5-1 изобарический процесс отвода теплоты от газов в окружающую среду

6-7 адиабатный процесс расширения пара в паровой утиль турбине

7-8 изобарический процесс конденсации пара в конденсаторе с отводом теплоты qк.

8-9 изобарический процесс нагрева воды в утиль котле до состояния кипения

9-10 изобарический процесс кипения и парообразования в утиль котле.

10-6 изобарический процесс перегрева пара в утиль котле

Замечание! В утиль паровом котле вода в экономайзерных пучках и пар в пароперегревателе движутся противоточно газу.

В испарительных трубках образуется пароводяная смесь, пузыри пара, обладающие меньшей плотностью подымаются вверх относительно окр. жидкости, если движение пароводяной смеси будет двигаться вниз, то может наступить такое состояние когда пузырь пара будет неподвижен относительно стенок трубок, такое явление называется зависанием парового пузыря. В месте зависания парового пузыря резко уменьшается коэффициент теплопередачи от газов к жидкости, что негативно сказывается на производительности парового котла. В связи с этим в испарительных трубках всегда обеспечивают подъемное движение пароводяной смеси. 

Тепловой баланс сепаратора, понятие о кратности циркуляции КГПТУ.

Для определения энтальпии циркулирующей воды рассмотрим уравнение теплового баланса в сепараторах.

=

= (*)

- Очень важной характеристикой утиль парового котла является кратность циркуляции

Анализ полученного уравнения показывает, что чем меньше кратность циркуляции, тем ниже энтальпия и соответственно

Температура циркулирующей воды.

С учетом тепловой и гидравлической разверок

, еще отсутствует заметное отложение солей на внутренней поверхностях трубок.