SU85063A1

SU85063A1 - The method of operation of the air turbocompressor with a steam turbine drive

Info

Publication number: SU85063A1
Application number: SU300865A
Authority: SU
Inventors: Г.С. Расторгуев
Original assignee: Г.С. Расторгуев
Priority date: 1937-06-19
Filing date: 1937-06-19
Publication date: 1949-11-30

Description

Предлагаетс способ работы воздушного турбокомпрессора с паротурбинным приводом и устройство дл осуп1;ествлени этого способа.A method for operating a steam turbine-driven air turbocharger and a device for controlling this method are proposed.

Способ обеспечивает повышение общего коэффициента пОоЧезного действи единого агрегата, состо щего из воздущного турбокомпрессора и иривод п1,ей его в движение паровой турбины. Отличительна особенность предлагаемого способа заключаетс в том, что теплота, отнимаема от воздуха, сжимаемого в турбокомпрессоре, используетс дл нагревани пара, расщир ющегос на рабочих лопатках паровой турбины , привод щей в движение воздущной турбокомпрессор- Парова турбина и возуишый компрессор совмещены в одном агрегате, в котором полости внутри рабочих лопаток использованы дл пропускани через них воздуха, а каналы между рабочими лопатками-дл протекани пара.The method provides an increase in the overall coefficient of action of a single unit consisting of an air turbocompressor and an iripe drive P1, in which it is driven by a steam turbine. A distinctive feature of the proposed method is that the heat withdrawn from the air compressed in the turbocompressor is used to heat the steam spreading on the steam turbine blades driving the air turbocompressor — the steam turbine and the compressor are combined in one unit where the cavities inside the blades are used to pass air through them, and the channels between the blades are used for steam flow.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез колеса турбокомпрессора , вид турбокомпрессорно1о агрегата; ил фиг. 2-частичный разрез по лопаткам спереди; на фиг. 3-то же, в поне)ечном разрезе по АА па фиг. 2; па фиг. 4-лопатки в сечспии по ББ на фиг. 2.FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of a wheel of a turbocharger, a type of a turbo-compressor unit; or FIG. 2 is a partial incision along the shoulder blades in front; in fig. 3 is the same, in terms of AA section by fig. 2; pas figs. 4 blades in sec. According to BB in FIG. 2

Воздущный компрессор с паротурбинным приводом входит в установку 1 с газовой турбиной, состо щей из турбины А высокого давлени , испарител Б и турбины В низкого давлени . Воздушный турбокомпрессор 2 образован трем группами: Г-высокого давлени , Д- среднего и Е-низкого давлени . Турбокомпрессор представл ет собой соединение многоступенчатого центробежного компрессора и турбины со ступен ми давлени . На дисках 3 обычной конструкции насажены полые лопатки 4, полости 5 которых использованы дл протекани через них воздуха, а каналы 6 между лопатками елужат дл протекани пара. С наружной стороны, по периферии, лопатки 4 перекрыты бандажами 7 с лабиринтными уплотнени ми 8. Подобным же образом уст№ 85063A steam turbine driven air compressor enters unit 1 with a gas turbine consisting of a high pressure turbine A, an evaporator B, and a low pressure turbine B. Air turbocharger 2 is composed of three groups: L-high pressure, D-medium and E-low pressure. The turbocharger is a combination of a multistage centrifugal compressor and a turbine with pressure stages. Hollow blades 4 are mounted on disks 3 of a conventional construction, cavities 5 of which are used for air to flow through them, and channels 6 between blades are fitted for steam flow. From the outer side, on the periphery, the blades 4 are covered with bandages 7 with labyrinth seals 8. In the same way, No. 85063

И каналы 6 дл пара, помещенные в направл ющих колесах 9. В группе Е низкого давлени турбинный ротор 10 компрессора выполнен барабанного тппа и снабжен реактивными лопатками И, а внутри него расположено одно стуненчатое колесо 12 компрессора с воздущным патрубком 13, который трубопроводом 14 соединен с регене-ратором 15. Последний в свою очередь патрубком 16 соединен с г зовсй ту|) Е низкого дэвленм . Полость 17 группы Е низкого давлени соединена патрубком 18 с конденсатором 19. Испаритель Б паровой турбины присоедимек пароотвод ихей трубой 20 к клапанной коробке 21 сопловой камеры 22. Камера 23 слсатого воздуха турбокомпрессора 2 присоединена воздухопроводом 24 к камере горени турбины А высокого давлени , куда через форсунку 25 подводитс жидкое And the steam channels 6 placed in the guide wheels 9. In the low-pressure group E, the turbine rotor 10 of the compressor is drum-type and is equipped with I rotor blades, and inside it is one stepped wheel 12 of the compressor with an air nozzle 13, which is connected by pipe 14 to Regenerator 15. The latter, in turn, is connected by nozzle 16 to the main |) E low devlenm. A low pressure cavity 17 of the E group is connected by a pipe 18 to a condenser 19. A steam turbine evaporator B has a steam outlet using a pipe 20 to the valve box 21 of the nozzle chamber 22. The chamber 23 of the turbodio compressor 2 is connected to the combustion chamber of the high pressure turbine A through nozzle 25 liquid supply

TCIiJiHBO.TCIiJiHBO.

По тр -бопроводам 26, 27 и 28 насосом 29 подаетс охлаждающа вода (питательна вода дл испарител Б).Coolant water (feed water for evaporator B) is supplied via pump 29 via the pipelines 26, 27 and 28.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

Атмосферный воздух через регенератор 15 поступает по трубопроводу 14 через патрубок 13 в турбокомпрессор 2, где, пройд первые две ступени, Д1)во;.11тс по выходе из второй ступени до тгп-сого состо ни , что температура его поднимаетс на 40-50° вьпие, а хТ,авление несколько снижаетс против соответствуюи1ей температуры и давлени пара, проход и1,его через то же колесо, что и воздух.Atmospheric air through the regenerator 15 enters through conduit 14 through nozzle 13 into the turbocharger 2, where, after the first two stages, D1) passed; 11ts after leaving the second stage to the throttle state, its temperature rises by 40-50 vpie, and xT, air pressure decreases slightly against the corresponding temperature and vapor pressure, passage i1, its through the same wheel as the air.

По зыходе из камеры 23 турбокомпрессора сжатый воздух поступает по трубопроводам 24 по двум направлени м: непосредственно з камеру сгорани турбины А и через генератор 30 и трубопроводы 31 и 32 в продувочные камеры той же турбины.At the exit from the chamber 23 of the turbocharger, compressed air flows through pipelines 24 in two directions: directly from the combustion chamber of turbine A and through generator 30 and pipes 31 and 32 to the purge chambers of the same turbine.

В каме()е сгорани турбины А происходит горение топлива при посто нном давлении, а продукты сгорани , сработав на лопатках турбины , поступают далее в испарител) Б. Пройд нспарителг и передав часть тепла через трубки на испарение воды, продукты сгорани , охлажденные до температуры 450-500°, поступав в турбины В низкого давлени , а оттуда через регенератор в атмосферу.In the Kama () e combustion of the turbine A, the fuel burns under constant pressure, and the combustion products, triggered on the turbine blades, go further to the evaporator) 450-500 °, entering the low-pressure turbines B, and from there through the regenerator to the atmosphere.

Охлаждающа конденсатор вода через трубопровод 26 поступает в регенератор 30 продувочного воздуха и отсюда по трубопроводу 27 к насосу 29 высокого давлепи , который подает ее в охлаждаюи ую руоашку газовой турбины А, откуда вода, нагревщись до температуры парообразовани , поступает по трубе 33 в камеру испарител Б. В испарителе вода проходит по трубкам, где превращ.аетс в пар, и уже в виде насыщенного пли слегка перегретого пара проходит паросборочное пространство и далее следует по паропроводу 20 к турбокомпрессору 2.The condenser cooling water flows through conduit 26 to the purge air regenerator 30 and from there via conduit 27 to high-pressure pump 29, which supplies it to the cooling turbine of gas turbine A, from where water is heated to the vaporization temperature, enters evaporator chamber B In the evaporator, water passes through the tubes, where it turns into steam, and already in the form of saturated or slightly superheated steam passes the steam-collecting space and then follows the steam line 20 to the turbo-compressor 2.

По выходе из испарител пар через клапанную коробку 21 поступает на лопатки 4 турбокомпрессора 2, где расщир етс до давлени , соответствующего давлению воздуха по выходе последнего со второго рабочего колеса компрессора.Upon leaving the evaporator, steam through the valve box 21 enters the blades 4 of the turbocharger 2, where it is expanded to a pressure corresponding to the air pressure as the latter leaves the second impeller of the compressor.

Пар, пройд реактивные лопатки 11, через патрубок 18 поступает в конденсатор 18.Steam, pass jet blades 11, through the pipe 18 enters the condenser 18.

В процессе работы воздушного компрессора, совмещенного в одном агрегате с приводной паровой турбиной, теплота от сжати воздуха через стенки полых лопаток 4 передаетс пару, отдающему свою энергию при работе в каналах 6 групп Г, Д и Е компрессора.In the course of operation of an air compressor combined in a single unit with a driven steam turbine, the heat from the air compression through the walls of the hollow blades 4 is transmitted to a pair that gives its energy when operating in channels 6 of the D, E and E groups of the compressor.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. The way in which the air turbine compressor operates with a steam turbine PRIODE, different from TeiM, is that heat taken from air.

compressible in a turbo-compressor; steam is used to heat the steam expanding on the working blades of a steam turbine, which drives an air-driven turbo-compressor.

2. An apparatus for carrying out the method of claim 1, characterized in that the steam turbine and the air turbocompressor are combined in one unit, in which the cavities inside the working blades are used for air to flow through them, and the channels between the working blades are for the flow of steam.