Issiqlik texnikasi ikkinchi nashri

16.5. Gaz – turbinali qurilmaning F.I.K. ni oshirish yo‘llari

Issiqlik p=const da uzatiladigan GTQ ning termik F.I.K. bosimning ortish darajasi  oshishi bilan ortadi. Lekin  oshishi bilan gazlarning yonish oxiridagi temperaturasi ham ortadi, buning natijasida turbina kuraklari va soplo apparatlarini sovitish qiyinlashadi va natijada ular tezda ishdan chiqadi.

GTQ larning F.I.K. ni oshirish uchun ularning ish sharoiti qisman o‘zgartiriladi. Qurilmalarda issiqlikni regeneratsiyalash, havoni kompressorda ko‘p bosqichli siqish, ko‘p bosqichli yonish kabi usullar qo‘llaniladi. Buning natijasida GTQ lar mukammallashadi va uning iqtisodiy jihatdan tejamliligi ortadi.
Regeneratsiyalash usulini GTQ da tadbiq etilishini mufassalroq ko‘rib chiqaylik.


16.9-rasm.

16.9 – rasmda regeneratsiyali, issiqlik p=const da uzatiladigan GTQ tasvirlangan. Turbokompressor 4 da siqilgan havo regenerator 8 ga yuboriladi, bu yerda havo yonish kamerasi 1 dan soplo 2 orqali turbina 3 da ishlab bo‘lgan gazlardan p=const da issiqlik oladi. Regeneratorda isitilgan havo forsunka 7 orqali yonish kamerasi 1 ga yuboriladi. Shu yerga yoqilg‘i nasosi 5 dan forsunka 6 orqali yoqilg‘i yuboriladi. Shunday regeneratsiyali GTQ ning ideal sikli 16.10 va 16.11–rasmda tasvirlangan.

16.10-rasm.

16.11-rasm.

Bu rasmlarda: 1 –2 – havoni kompressorda adiabatik siqilishi; 2 –5 – regeneratorda issiqlikning izobarik keltirilishi; 3 –4 – turbina soplosida yonish mahsulotlarining adiabatik kengayishi; 4 – 6 – regeneratorda issiqlikni olib ketilishi; 6 – 1 – regeneratordan chiqishda gazlardan issiqlikni izobarik olib ketilishi.

Agar gazlarning regeneratorda sovishi unga kirayotgan havo temperaturasigacha bo‘ladi deb faraz qilsak, ya’ni T₄ dan T₆=T₂ gacha, u holda regeneratsiya to‘liq bo‘ladi. To‘liq regeneratsiyali (T₄–T₆=T₅–T₂) siklning termik F.I.K. ni quyidagi tenglamadan aniqlaymiz:

,
bu yerda




u holda

Siklning asosiy nuqtalaridagi temperaturalar quyidagicha aniqlanadi:

Siklning termik F.I.K.

_tre2=1-1/=1-T₁/T₄ (16.6)
demak, ushbu siklning termik F.I.K. gazning boshlang‘ich temperaturasiga T₁ va adiabatik kengayish oxiridagi temperaturaga T₄ bog‘liq bo‘lar ekan.
Regeneratorning o‘lchamlari cheklanganligi va isitilayotgan hamda sovutilayotgan gaz oqimlari oxirgi temperaturalari o‘rtasidagi farq borligi tufayli to‘liq regeneratsiyani amalga oshirib bo‘lmaydi. Bunday holda regeneratorda isitilayotgan havoning temperaturasi T₇ (T₇>T₅) , sovutilayotgan gazlar temperaturasi esa T₈ (T₈>T₆) bo‘ladi. Shuning uchun siklning termik F.I.K. quyidagi temperaturalar nisbati bilan aniqlanadigan regeneratsiya darajasiga bog‘liq bo‘ladi:

=(T₇-T₂)/(T₅-T₂)=(T₄-T₈)/(T₄-T₆)=(T₄-T₆)/(T₅-T₂) (16.7)

To‘liq regeneratsiya bo‘lmagan, ya’ni <1, GTQ siklining termik F.I.K. quyidagicha aniqlanadi:

_tre2=1-[T₄-T₁-(T₅-T₂)]/[T₃-T₂-(T₅-T₂)] (16.8)

Regeneratsiya darajasi issiqlik almashinuv apparatining tuzilishiga (mukammalligiga) bog‘liq bo‘ladi. Regeneratsiyani =const da issiqlik uzatiladigan GTQ da ham amalga oshirish mumkin. Regeneratsiya jarayoni IAA da o‘zgarmas bosimda amalga oshishi sababli, bu holda issiqlik izobara bo‘yicha ham, izoxora bo‘yicha ham keltiriladi (16.12-rasm).