36. Сығымдау жұмысы.

Жоғары қысымды ауа немесе газ алу үшін көпсатылы компрессор қолданылады (5.9-сурет). Аралық суытқыштары бар сығылу процесі бірнеше тізбекті жалғастырылған цилиндрлер арқылы іске асырылады. 5.10 суретте үш сатылы компрессордың индикатарлық диаграммасы бейнеленген. Бірінші сатыда ауа немесе газ политропамен қысымына дейін сығылады, одан соң ол аралық суытқышқа түсіп -температурасына дейін суыйды. 5.9-сурет. Көп сатылы компресор сұлбасы.

1-III-сығылу сатылары

1,2- аралық суытқыштар

5.10-сурет. Үш сатылы компрессордың индикаторлық диаграммасы (а) және сығылу процесінің , диаграммасындағы (б) бейнесі.

Сығылуға жұмсалатын энергияны үнемдеу мақсатында, суытқыштағы ауа жолының кедергісін азайтып жасайды. Мұнда ауаны немесе газды суыту процесін изобарамен жүреді. Суытқыштан кейін ауа (газ) екінші сатыға түсіп политропамен -ке дейін сығылады. Одан кейін 2-ші суытқышта -ге дейін салқындап, үшінші сатыда цилиндрде қысымына дейін сығылады.

Аралық суытқыштар мен сатылар саны қанша көп болса, процес тиімді изотермаға сонша жақындайды. Бірақта ондай компрессордың құрылымы өте күрделі. Сондықтан да тиісті шамадағы Р₂ қысымын қамтамасыз ету үшін керекті сатылар санын таңдау, техникалық және техника-экономикалық тұрғыда ғана шешіледі.

Нақты компрессорлардағы сығылу процесі ішкі үйкеліс шығынымен сипатталады. Сондықтан да ауаны (газды) сығуға жұмсалатын жұмыстың мөлшері идеал компрессордағы техникалық жұмыстың шамасынан (5.28) теңдеуі көбірек болады.

Нақты компрессордың жұмыс тиімділігі ішкі салыстырмалы пайдалы әсер коэффициентімен анықталады.

Ол ПӘК идеал компресор жетегіне жұмсалған жұмыстың нақты компрессорға қатынасы.

Суытқышсыз жұмыс істейтін компрессорларды сипаттау үшін адиабаталы ПӘК қолданылады:

(5.32)мұндағы - (5.30 теңдеуі арқылы

есептелген адиабаталы тепе-теңдік сығылу жұмысы. -1кг ауаны (газды) нақты компрессорда сығуға жұмсалған жұмыс.

Суыту арқылы жұмыс атқаратын компрессорларға изотермалық ПӘК пайдаланады

(5.33) Мұндағы -(5.31) теңдеуімен деп есептелген изотермалы қайтымды процестегі сығылу жұмысы.

37.Газқұбырлы қондырғының және реактивті қозғалтқыштың ішкі жану қозғалтқышының циклі. Газ турбиналы қондырғының принципиал сұлбасы 5.5- суретте көрсетілген.

5.5-сурет. Газ турбиналы қондырғының принципиал сұлбасы.

Компрессор К, атмосфералық ауаны сығу арқылы қысымын -ден жоғарылатып үздіксіз жану камерасына (С) береді. Сол жерге арнайы насоспен (Н) үзіліссіз тиісті көлемде жанармай да беріледі. Жанған отынның өнімдері камерадан қысымы өзгеріссіз ( ) - ке тең температурамен шығады. Жанған отын өнімдері, газ турбинасында (Т) адиабаталық ұлғаюы нәтижесінде, температурасы , қысымы дейін төмендейді. Қысымның күрт төмендеуі ( ) турбинада техникалық жұмыс ( ) атқару үшін пайдаланылады. Атқарылған жұмыстың басым көпшілігі компрессор жетегіне (К) жұмсалады; ал айырымы - электр генераторында (Г) электр энергиясын өндіруге және де басқа мақсатқа жұмсалынады. Осы айырым циклдің пайдалы жұмысын құрайды.

Газ турбиналы қондырғыларда Карно циклі қолданылмайды. Өйткені, бұл циклде біріншіден, турбина қуатының көп үлесі компрессордың қажеттілігіне жұмсалатын болса, екішіден жылу тек изотермиялық процесте беріліп және алынатын агрегатты құрастыру техникалық жағынан өте күрделі. 5.6-сурет. Газ турбиналы қондырғының циклі.

Жанармайдың жануын изобаралық жылу берумен (5.6 суреттегі

2-3 сызығы), ал жанған отынның өнімдерін суытып атмосфераға шығаруды жылуды изобарамен әкетуге (4-1 сызығы) ауыстырып, газ турбиналы қондырғының 1-2-3- 4 циклін аламыз.

- диаграммасында 1-2-3-4 ауданымен циклдің пайдалы жұмысы бейнеленіледі. 5.6 a суретте көрсетілгендей, пайдалы жұмыс турбинада алынған техникалық жұмыспен (6-3-2-5 ауданы) компрессор жетегіне жұмсалған ( ) жұмыстың (6-4-1-5 ауданы) айырмасына тең. -диаграммасындағы циклдің 1-2-3-4 ауданы (5.6 б сурет) сол пайдалы жұмысқа пара пар. Жұмысқа айналдырылған жылулық, берілген жылулықпен (8-2-3-7 ауданы) әкетілген жылулықтың айырмасына тең болады. Идеалды газ турбиналы қондырғының пайдалы әсер коэффициенті = 1 - =1- = 1 - (5.25)

Газ турбиналы қондырғалар циклінің негізгі сипаттамасы болып компрессордағы қысымның жоғарылау дәрежесі есептелінеді. Ол ауа компрессордан шыққаннан кейінгі қысымның компрессорға кірер алдындағы қысымы қатынасына тең: , адиабата теңдеуінен

және болғандықтан, болады. Сонда (5.25) теңдеуі:

болғанда (5.26) теңдеуіндегі ПӘК–тің мәні, компрессордағы қысымның жоғарылау дәрежесінің өзгеруіне сәйкес төмендегідей өзгереді.

	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	16	24	29	33	36	38,5	40,5	42	43,5 %

Идеалды циклдің ПӘК-і қысымның жоғарылау дәрежесінің өсуіне сай үздіксіз көбейеді. Ол сығылу процесінен кейінгі температурасы және оған сәйкес турбина алдындағы температурасының өсуіне байланысты.Сонымен қатар температурасының өсуімен жұмыстық дененің турбина алдындағы энергиясы жоғарылайды

Өйткені, жанармайдың энергиясы тұрақты болғандықтан, жануға жұмсалатын энергия шығыны азаяды. Бұл циклдің ПӘК–ін арттырады.

Өкінішке орай, турбина жасауға жұмсалатын негізгі бөлшектер металдарының ыстыққа беріктілігі шектеулі екеніне байланысты (ұшақтық қозғалтқыштарда 1100-1200⁰C, тұрақты қозғалтқыштарда 750-800 ⁰C) газдардың турбина алдындағы температурасын максимал дәрежеге көтеруге мүмкіндік жоқ. Сондықтан да, жанармайдың күю температурасын саналы түрде төмендетуге тура келеді (ауаны шамадан артық беру арқылы). Бұл жағдай ГТҚ-да жануға жұмсалатын энергия шығынын 40% дейін көбейтеді.

Газдар турбинадан Т₄>T₁=T₀ температурасымен сыртқа шығарылады. Сол себепті турбина алдындағы жұмыстық дененің энергиясының шығыны 10 % дейін жетуі мүмкін.