P4250084

JT    .■ ' . -

Rys. II (.20. Sprawność termiczna obiegu z regeneracją w funkcji stosunku ciśnień x w zależności od

sprawności regeneratora

inny stosunek ciśnień 71 niż układ prosty bez regeneracji, gdyż optymalna wartość n maleje ze wzrostem r\_R.

Układu prostego zaprojektowanego na optimum sprawności, tj. dla (n_opl),_t(, nie można ulepszyć przez dobudowanie regeneratora. Taki zabieg prowadziłby do obniżenia sprawności (patrz rysunek III.20). W praktyce spotyka się rozwiązania standaryzowane, dostosowane do wariantu pracy z regeneratorem lub w obiegu prostym. Turbozespół projektuje się wówczas na wartość n bliską wartości optymalnej ze względu na moc jednostkową (por. rysunek 111.21).

Nj

Rys. 111.21. Sprawność termiczna efektywna w funkcji mocy jednostkowej dla układu prostego i układu z regeneracją, i, = 950°C (wg General Electric GER-2503/1978)

Rysunek ten dotyczy turbiny gazowej okrętowej MS-SOOO firmy amerykańskiej General Electric Turbinę tę zaprojektowano dla stosunku ciśnień n = 8, z możliwością instalowania tej samej maszyny w dwóch wariantach: bez regeneratora i z regeneratorem.

Problem doboru sprawności rekuperatora jest typowym zadaniem techniczno-ekonomicznym. Ze wzrostem rośnie strumień ciepła przekazywany powietrzu za kompresorem

Qr = m₂c„\^TT\(Ti - T₂) = m₂c^|fU.(T* - T₂).    (111.85)

gdzie

Maleje jednocześnie średnia różnica temperatur między gazami odlotowymi a ogrzewanym powietrzem

4T„*    (111.86)

Z podstawienia wzoru Pecleta

Q_r - kAAT_u

do (III.85) wynika jednostkowa powierzchnia wymiany ciepła, odniesiona do strumienia powietrza m₂ przepływającego przez rekuperator

Podstawiając do wzoru (III.87) wyrażenie

AT_b * HAT, +AT₂) = i[(T_s- r₂)+(T₄- 7*3] oraz relację (III.84), przy założeniu

(T₅ — T₂) w (T₄ —T₂'),

otrzymujemy

A =

K

PP^lrl

(111.88)

Przyjmując k = const oraz c_pp\\\ = const widzimy, że powierzchnia rekuperatora jest proporcjonalna do wyrażenia »?*/( 1-ij_r). Związek między t\_R

i;.

a -—— podano w tabeli

	0,25 0,5	0,75	0.9	0,99
In |—»I»	0,33 1	3	9	99

9 — Maszyny PrzcpL L 10