Стр. 10 - В.Л. Иванов - Газотурбинный энергопреобразователь для установки утилизации твердых бытовых и промышленных отходов методом газификации

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 143
При введении через компрессор дополнительного расхода возду-
ха, который последовательно проходит через компрессор, воздухона-
греватель, турбину и затем, минуя камеру сгорания, отводится в про-
межуточное сечение газового тракта теплообменника, мощность ГТУ
возрастает пропорционально увеличению расхода воздуха:
уд в уд в ( ) (1 ),
e N N G G N G G      (5)
где Gв — дополнительный расход воздуха на входе в компрессор;
G  — относительный расход дополнительного воздуха. Поскольку в
камере сгорания сжигают неизменившийся расход топлива (подвод
энергии в камеру сгорания не изменился), КПД турбоустановки так-
же возрастает пропорционально увеличению расхода воздуха:
уд
0 р
н
(1 ) .
e
N G L
Q
 
 
 (6)
Следовательно, введение дополнительной массы воздуха по пред-
ложенной схеме позволяет повысить мощность и КПД воздушно-
турбинной установки при неизменной величине расхода топлива в ка-
мере сгорания. Предельное значение дополнительного расхода воздуха
определяется тепловым балансом воздушно-газового теплообменника
и процессом теплопередачи. Предельное значение температуры воз-
душной смеси на выходе газового тракта теплообменника не может
быть равным температуре воздуха на входе в нагреватель или ниже
этой температуры. В реальном теплообменнике величину концевой
разности температур выбирают исходя из требуемого по условиям
проектирования среднеинтегрального температурного напора, а также
разности температур между воздушно-газовой смесью в сечении ввода
дополнительного воздуха в газовый тракт нагревателя и температурой
воздуха в сопряженном сечении воздушного тракта. В выполненных
исследованиях сечение ввода дополнительного воздуха в газовый
тракт принимали из условия, что газ, поступающий к этому сечению,
охлажден до температуры вводимой дополнительной массы воздуха,
т. е. до температуры воздуха за воздушной турбиной. Соответственно
воздухонагреватель структурно состоит из высокотемпературной и
низкотемпературной секций.
Данные о влиянии относительного расхода воздуха G  на харак-
терные показатели воздушно-турбинной установки приведены ниже:
Относительный расход ...................... 0 0,2 0,3 0,4
КПД ......................................................... 0,257 0,308 0,33 0,359
Разность температур на выходе
из воздухоохладителя, K ................... 280 187 149 116