Многопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка
Использование: в турбостроении, в частности в газотурбинных и комбинированных парогазовых установках. Сущность изобретения: в многокаскадной установке компрессоры каждого каскада соединены между собой посредством воздушных коллекторов-ресиверов, а турбины каждого каскада - посредством газовых коллекторов-ресиверов, 3 ил. В
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
«« », 1 « » «««««ь
„, « » 1 «1:,\;y@
OIl«ICAH«IE H3OEPETEHVIR j",::,":::-,:,,::- :-",::::."-"::::::::.:I
К АНТ0РСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4891984/06 (22) 17.12.90 (46) 07.05«93. Бюл. N 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностроения (72) В,Ю,Тихоплав (56) Газотурбинные энергетические и техно- логические установки. Отраслевой каталог, — M.: НИИ Эинформэнергомаш, 1985. — С, 1 -20;
Тонкая .техническая керамика, / Пад ред, Х.Янагиджа. — М,: Металургия, 1986, С;
194-214.Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок. — M,: Машиностроение, 1970. С. 23-32.
Патент Великобритании N 1020145, кл. F 1 G, 1966.
Изобретение относится к области турбостроения, в частности к газотурбинным (ГТУ) и комбинированным парогазовым (ПГУ) установкам, и может быть использовано в энергетическом, судовом и транспортном турбостроении, Цель изобретения — повышение надежности работы ГТУ.
Поставленная цель достигается тем, что в многопоточной каскадно-модульной газотурбинной установке, включающей последовательно соединенные турбокомпрессоры низкого, среднего и высокого давления, разветвление за каждым воздушным компрессором потока сжатого воздуха на два и более параллельных потоков и слияние га„„. Ж „„1813898 А1 (54) МНОГОПОТОЧНАЙ КАСКАДНО-МОДУЛЪНАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: в турбостроении, в частности в газотурбинных и комбинированных парогазовых установках. Сущность изобретения: в многокаскадной установке компрессоры каждого каскада соединены между собой посредством воздушных коллекторов-ресиверов, а турбины каждого каскада — посредством газовых коллекторов-ресиверов, 3 ил.
ОО аа«ай зовых потоков за газовыми турбинами каж-, (1
,дого каскада, воздушные и газовые ком-, р . муникации в каждом каскаде сжатия и расширения объединены соответственно воздушными и газовыми коллекторами-ресиверами, Такое новое техническое решение всей своей новой совокупностью существенных . э признаков обеспечивает повышение надежности путем обеспечения работоспособности ГТУ при выходе из строя одного из параллельно включенных турбокомпрессоров ГТУ.
На фиг, 1 показана принципиальная схема многопоточной каскадно-модульной
ГТУ; на фиг. 2 — разрез А — А.на фиг, 1; на фиг.
18i3898
3- схема каскадного разветвления и каскад- . ного слияния потоков на трех уровнях.
Многопоточная каскадно-модульная
ГТУ включает компрессоры первого уровня
1, второго уровня 2, третьего уровня 3, камеры сгорания 4, газовые турбины третьего уровня 5 (преимущественно центростремительные), газовые турбины второго уровня 6 и газовые турбины первого уровня 7 (преимущественно осевые), механические связи "О . третьего уровня 8, второго уровня 9, первого уровня 10 «11, полезную нагрузку 12. Уровни каскадного разветвления и слияния пото- . ков условно показаны штрих-пунктирными линиями: первый уровень 13, второй уровень 15
14 и третий уровень 15. Компрессоры второ.го уровня 2 объединены коллекторами-ресиверами 16, компрессоры третьего уровня 3 объединены коллекторами-рве«верами 17, камеры сгорания 4 обьединены коллектора. 20 ми-ресс«верами 1S.
Многопоточная каскадно-модульная
ГТУ работает следующим образом.
Воздух из атмосферы засасывается, компрессором1исжимаетсявнемпомень- 25 шей мере как один общий поток. За компрессором 1 общий поток предварительно сжатого воздуха разветвляется на два и более параллельных потоков, каждый из которых сжимается а отдельном компрессоре 2. 30
Каждый поток воздуха, сжатый в компрессоре 2, также разветвляется на два и более параллельных потоков с последующим сжатием в компрессорах 3 и подогревом в камерах сгорания 4. Параллельные потоки из 35 камер сгорания 4 поступают в газовые тур: бины 5 третьего уровня, затем а газовые турбины 6 второго уровня; затем в газову@ турбину 7 первого уровня. В турбинах 5, 6 и
7 потоки последовательно расширяются и 40 сливаются в порядке, обратном сжатию и разветвлению.
Каждая турбина установлена с компрессором соответствующего давления на об1 щем валу, составляя автономный турбокомпрессор. Турбокомпрессоры на каждом уровне каскадного разветвления и слияния потоков работают параллельно.
Для повышения надежности работы ГТУ воздушные и газовые потоки в каждом каскаде сжатия и расширения объединены соответственно воздушными 16, 17 и:. газовыми 19, 20 коллекторами-ресиверами. В случае выхода из строя хотя бы одного из . параллельно включенных турбокомпрессоров, благодаря наличию коллекторов-ресиверов происходит перераспределение потока рабочего тела между другими турбокомпрессорами, Технико-зкономический эффект предложенного изобретения заключается в повышении надежности работы РТУ благодаря объединению воздушных и газовых потоков в каждом каскаде сжатия и расширения.
При этом увеличивается срок безотказной работы ГТУ, сокращаются расходы на создание и обеспечение резервов, Формула изобретения
Многопоточная каскадно-модульная газотурбинная установка, содержащая многокаскадный компрессор, выходы из компрессоров первого по ходу рабочего теlee каскада которого подключены по крайний мере fc вхьдам двух компрессоров последующего каскада, и многокаскадную турбину, выходы по крайней мере из двух турбин первого по ходу рабочего тела каскада подключены к входу одной общей турбины последующего каскада, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности, установка снабжена воздушными и газовыми коллекторами-ресиверами, посредством первых из которых соединены между собой компрессора каждого из каскадов, а посредством вторых — турбины каждого из каскадов, 1813898
1813898
Выиоаиые газы
8хад Юал7уха
Составитель В.Тихоплав
Техред М.Моргентал
Корректор Н.гунько
Редактор Н.Рожкова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, -ул. Гагарина, 101
Заказ 1818 . Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
