Газотурбинный двигатель(ГТД).

Газотурбинный двигатель – это разновидность теплового двигателя, который работает по не очень простому принципу. Газ в двигателе сжимается и нагревается, после чего, энергия этого газа преобразуется в механическую работу. Как Вы могли заметить, с первых слов описания данного двигателя, все процессы происходят в потоке движущегося газа, что кардинально отличается от принципа работы поршневого двигателя.

Как работает газотурбинный двигатель? Если рассматривать, более подробно процесс работы газотурбинного двигателя, то можно выделить несколько этапов, которые в соединении описывают сложный процесс преобразования энергии сжатого газа в механическую работу. Какие это этапы?

• Подача и смесь. Атмосферный воздух в сжатом виде поступает из компрессора в камеру сгорания. Туда же поступает и топливо, в результате чего получается топливная смесь, которая в процессе сгорания выделяет очень много энергии.
• Преобразование. После того, как топливная смесь в процессе сгорания преобразуется в энергию, необходимо преобразовать ее в механическую работу. Это происходит благодаря вращению специальных «лопаток» струей газа под большим давлением.
• Разделение работы. Часть полученной механической работы от энергии топливной смеси, уходит на сжатия воздуха для следующей подачи, в компрессоре, а остальная энергия передается на приводимый агрегат.

Именно та работа, которая передается на приводимый агрегат и называется полезной! К слову, газотурбинный двигатель по праву считается двигателем, имеющим наибольшую удельную мощность, среди остальных двигателей внутреннего сгорания. Топливом к газотурбинному двигателю можно считать практически любое горючее: керосин, бензин, мазут, природный газ, дизельное топливо, судовое топливо, водяной газ, спирт, а также мелкий уголь!

Принцип работы газотурбинных двигателей.
Чтобы добиться высокого КПД в тепловом двигателе, необходимо добиться высокой температуры сгорания топливной смеси, но не всегда это можно достичь. Препятствиями можно назвать не способность материалов, из которых построен двигатель (никель, сталь, керамика и прочие) выдерживать большие температуры и давление. Очень большое количество трудов инженеров было направлено на то, чтобы успешно отводить тепло от турбины и использовать его там, где это необходимо. Смело можно сказать, что их работа была проведена не зря, ведь в настоящее время, благодаря подобным разработкам, было достигнута эта цель путем перенаправления тепла выхлопных газов, сжатому воздуху. Такой процесс называется рекуперирование. Это очень успешных подход, ведь в противном случае тепло выхлопных газов было бы просто утеряно, а так, оно способно служить источником нагрева сжатого воздуха, перед процессом дальнейшего сгорания. Таким образом, можно смело утверждать, что без этого процесса и специальных теплообменников (рекуператоров) не удалось бы достигнуть столь высокого КПД.

Максимальная скорость вращения турбинных лопаток, определяет максимальное давление, которое нужно достигнуть для получения наивысшей мощности двигателя. При этом, как правило, чем меньше двигатель, тем выше должна быть частота вращения вала, для поддержания максимальной скорость турбинных лопаток.

Устройство газотурбинного двигателя.
Что касается устройства, тут все не так и сложно, как можно себе представить. Газотурбинный двигатель состоит из камеры сгорания, где также установлены свечи зажигания и форсунка, для подачи топлива и получения искры в камере сгорания. Турбинное колесо со специальными лопатками установлено на одном валу с компрессором. К устройство двигателя также относятся: понижающий редуктор, теплообменник, выпускной трубопровод, впускной канал, а также диффузор и сопла.

При вращении вала компрессора, его лопасти захватывают воздух, который поступает через впускной канал. После того, как компрессор увеличивает скорость движения до 500 метров в секунду, он нагнетает его в диффузор. На выходе диффузора, скорость воздуха уменьшается, но с тем же повышается его давление. После диффузора, воздух попадает в теплообменник, где нагревается теплом отработанных газов и переходит в камеру сгорания. Помимо подогретого и сжатого воздуха, в камеру сгорания постоянно подается топливо в распыленном виде, через форсунку. Топливо смешивается с воздухом, образуя топливную смесь, далее эта смесь воспламеняется, с помощью искры, которую производит свеча. В результате сгорания, давление в камере повышается, нагретые газы проходят через сопло и попадают на лопатки турбинного колеса, которые приводятся в движение. Крутящий момент турбинного колеса передается через понижающий редуктор на трансмиссию автомобиля. Отработанные газы подходят в теплообменник, где подогревают поступивший сжатый воздух и выходят в атмосферу.

Основным недостатком газотурбинного двигателя  является стоимость тепло прочных материалов, из которых должен быть построен двигатель. Помимо этого сложность работ и высокая степень очистки воздуха, который попадает в двигатель, также хорошо бьют по карману, но не смотря ни на что, разработка и усовершенствование газотурбинного двигателя уже вовсю проходит как в нашей стране, так и за границей.

Типы газотурбинных двигателей.
Касательно типов, их очень большое количество, при этом суть работы одна и та же, но выполнение – немного различно. В зависимости от типов, газотурбинный двигатель имеет широкое применение на морских судах, железнодорожных составах, автомобилях, самолетах, вертолетах и даже в танках.К слову на сегодняшний день лишь американский танк Абрамс М1А1 оснащен газотурбинным двигателем.У советских инженеров тоже были попытки применить ГТД на танках,было даже несколько прототипов на базе Т-80,но почему то дальнейшие разработки были свёрнуты.

Газотурбинный двигатель (ГТД) — Что такое Газотурбинный двигатель (ГТД)?

20 июля 2019 в 18:23 , Обновлено 14 ноября 11:34

10820

В отличие от поршневого двигателя в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа

Источник: Ростех

Газотурбинный двигатель (ГТД) — тепловой двигатель, любой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.

В отличие от поршневого двигателя в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа.

От ГТД можно получить полезную работу или тягу:

• 
  приводить в действие генератор,  насос или воздушный винт;
• развивать тягу за счет ускорения потока выхлопных газов турбины через сопло. 

ГТД работает следующим образом:

1. сжатый атмосферный воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, туда же подается топливо, которое, сгорая, образует большое количество продуктов сгорания под высоким давлением;
2. 
   в газовой турбине энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счет вращения струей газа лопаток, большая часть которой расходуется на сжатие воздуха в компрессоре;
3. 
   остальная часть работы передается на приводимый агрегат. Работа, потребляемая этим агрегатом, является полезной работой ГТД.

Газотурбинные двигатели имеют самую большую удельную мощность среди ДВС, до 6 кВт/кг.

В качестве топлива может использоваться любое горючее, которое можно диспергировать:

• бензин,
• керосин,
• дизтопливо,
• мазут,
• природный газ,
• судовое топливо,
• водяной газ,
• спирт, 
• измельченный уголь.

Существует 2 вида ГТД в зависимости от количества турбин:

• одновальные — простейшие ГТД, которые имеют только 1 турбину; такие ГТД имеют ограничения в режиме работы;
• 
  многовальные — имеется несколько последовательно стоящих турбин, каждая из которых приводит свой вал; турбина высокого давления (первая после камеры сгорания) всегда приводит компрессор двигателя, а последующие могут приводить как внешнюю нагрузку (винты вертолета или корабля, мощные электрогенераторы и т. д.), так и дополнительные компрессоры самого двигателя, расположенные перед основным.

Наиболее важным применением газовых турбин является авиация, где они обеспечивают движущую силу для реактивных двигателей.

ГТД широко используются в газотурбинных электростанциях (ГТЭС) среднего размера с «пиковой нагрузкой» для периодической работы в течение коротких периодов высокой потребности в мощности в электрической системе.

На первых промышленных ГТУ использовались авиационные агрегаты, работающие при пониженных температурах на входе в турбину. 

Сейчас используют специальные ГТД для работы:

• в ГТЭС, 
• в газоперекачивающих агрегатах (ГПА) на компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов.

Первая успешная газовая турбина, построенная в г. Париже в 1903 г., состояла из 3-цилиндрового многоступенчатого поршневого компрессора, камеры сгорания и импульсной турбины. 

Она работал следующим образом:

• воздух, подаваемый компрессором, сжигался в камере сгорания с жидким топливом;
• образовавшиеся газы охлаждались за счет впрыска воды и подавались на импульсную турбину.  

Тепловой КПД составлял около 3 % .

#Газотурбинный двигатель
#ГТД

Последние новости

Устройство переключения генератора Philips Bodine GTD для аварийного освещения

Сопутствующие товары

Выберите параметры

B413 Балласт аварийного освещения Bodine


Бодин — Philips

MSRP:

$225.00

Ваша цена:

В настоящее время:

$152,95

Было:

$225.00

Электронный аварийный балласт Philips BODINE, 200–625 люмен, 120–277 В, номинальное значение для помещений и влажных помещений, работа с одной лампой, от 5 до 13 (2-контактный), PL-L (двухтрубный, длинный) и PL-C (четырехтрубный) ) КЛЛ с. ..

B4CFG Балласт аварийного освещения Bodine


Бодин — Philips

MSRP:

260,00 $

Ваша цена:

В настоящее время:

$89.95

Был:

260,00 $

Philips BODINE Аварийный балласт, до 1250 люмен, от 120 до 277 В, работа с одной лампой, одна двойная, четырех- или трехтрубная лампа мощностью 13–42 Вт, одна кольцевая лампа T5 мощностью 22–40 Вт или одна лампа мощностью 18–39 Вт (база 2G11) ) длинный…

Добавить в корзину

Устройство переключения генератора ГТДУ Бодина для аварийного освещения


Бодин — Philips

MSRP:

$100.00

Ваша цена:

В настоящее время:

76,95 долларов США

Было:

100 долларов США

BODINE GTDU (модернизированный GTD) Устройство аварийного переключения генератора для питания генератора или центрального инвертора, номинальная мощность до 2,3 Вт, вход 120–277 В, блокировка диммирования 0–10 В. <

Добавить в корзину

GTD10DIM Устройство переключения Bodine для аварийного освещения


Bodine — Philips

MSRP:

$166,00

Ваша цена:

В настоящее время:

137,95 долларов США

Было:

$166,00

Philips BODINE GTD10DIM Устройство обхода аварийного выключателя / Реле автоматического управления нагрузкой, блокировка диммера 0–10 В пост.

Клиенты также просмотрели

Добавить в корзину

BLCD16DIM Блок управления вспомогательным питанием Bodine аварийного освещения — 16A


Бодин — Philips

MSRP:

$175.00

Ваша цена:

В настоящее время:

$142,95

Было:

$175,00

Блок управления аварийным освещением BODINE BLCD16DIM для аварийного питания от генератора, номинальная мощность до 16 А, вход 120 В/277 В

Bodine BLCD16DIM Вспомогательное аварийное освещение. ..

Добавить в корзину

BLCD-20B Bodine Блок управления вспомогательным питанием аварийного освещения — 20A


Бодин — Philips

MSRP:

$120.00

Ваша цена:

В настоящее время:

92,95 $

Было:

$120,00

Блок управления аварийным освещением BODINE BLCD-20B для аварийного питания от генератора, номинальная мощность до 20 А, вход 120 В/277 В

Вспомогательное аварийное освещение Bodine BLCD-20B…

Добавить в корзину

GTD10DIM Устройство переключения Bodine для аварийного освещения


Бодин — Philips

MSRP:

$166,00

Ваша цена:

В настоящее время:

137,95 долларов США

Было:

$166,00

Philips BODINE GTD10DIM Устройство обхода аварийного выключателя / Реле автоматического управления нагрузкой, блокировка диммера 0–10 В пост. 0005

Устройство переключения генератора BODINE: люминесцентные лампы/лампы накаливания/светодиоды, 8 дюймов Lg, 1 3/16 дюймов Wd, 1 3/16 дюймов Ht — 12X237|GTD

БОДИН

• Предмет #
  12С237
• производитель Модель #

  ГТД

• UNSPSC #

  39111501

• № страницы каталога

  423

  423

Страна происхождения

Мексика.

Страна происхождения может быть изменена.

Устройства аварийного освещения для генераторных систем переключают свет на резервный генератор здания или центральную инверторную систему, чтобы осветительные приборы оставались включенными в течение определенного периода времени в случае отключения основного источника питания светильников. Это позволяет людям, находящимся поблизости, видеть, куда они направляются во время эвакуации. Эти устройства, также известные как устройства переключения генератора или GTD, включают осветительные приборы во время отключения электроэнергии, даже если переключатели, управляющие светильниками, находятся в выключенном положении. Устройства аварийного освещения для генераторных систем помогают владельцам зданий выполнять требования нормативов по аварийному освещению без необходимости установки отдельных светильников аварийного освещения. Они используются с системами освещения в больницах, университетах и ​​других крупных учреждениях, которые имеют резервные генераторы или центральные инверторные системы, которые включаются для подачи питания на объекты в случае отключения электроэнергии.

Коснитесь изображения, чтобы увеличить его.

Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить его.

БОДИН

• Предмет #
  12С237
• производитель Модель #

  ГТД

• UNSPSC #

  39111501

• № страницы каталога

  423

  423

Страна происхождения

Мексика.

Страна происхождения может быть изменена.

Устройства аварийного освещения для генераторных систем переключают свет на резервный генератор здания или центральную инверторную систему, чтобы осветительные приборы оставались включенными в течение определенного периода времени в случае отключения основного источника питания светильников. Это позволяет людям, находящимся поблизости, видеть, куда они направляются во время эвакуации. Эти устройства, также известные как устройства переключения генератора или GTD, включают осветительные приборы во время отключения электроэнергии, даже если переключатели, управляющие светильниками, находятся в выключенном положении. Устройства аварийного освещения для генераторных систем помогают владельцам зданий выполнять требования нормативов по аварийному освещению без необходимости установки отдельных светильников аварийного освещения. Они используются с системами освещения в больницах, университетах и ​​других крупных учреждениях, которые имеют резервные генераторы или центральные инверторные системы, которые включаются для подачи питания на объекты в случае отключения электроэнергии.