2015-05-05
3949
Регенерация теплоты - подогрев воздуха после компрессора выхлопными газами - возможна при условии, что 
.. Для этого в схему установки необходимо ввести дополнительное устройство – теплообменник. Схема и тепловая диаграмма ГТУ с регенерацией теплоты представлены на рис. 12, 13. Воздух из компрессора направляется в теплообменник, где он получает теплоту от газов, вышедших из турбины. После подогрева воздух направляется в камеру сгорания, где для достижения определенной температуры он должен получить меньшее количество теплоты сгорания топлива.
Рис. 12. Схема ГТУ с регенерацией теплоты (ТО – теплообменник)
Рис. 13. Тепловая диаграмма ГТУ с регенерацией теплоты
В процессе 4-5 продукты сгорания охлаждаются в теплообменнике и эта теплота передается воздуху в процессе 2-6. Количество теплоты регенерации рассчитывается по формуле:
.
При полной регенерации (идеальном теплообменнике) воздух можно нагреть до температуры T 6, равной температуре T 4, а продукты сгорания охладить до температуры T 5, равной температуре воздуха T 2.
|
|
|
Работа цикла остается прежней, а количество подведенной теплоты уменьшается; теперь теплота qp 1 подводится в камере сгорания только в процессе 6-3.
Термический КПД цикла в этом случае равен:
В реальных условиях теплота регенерации передается не полностью, так как теплообменники не идеальные. Нагрев воздуха осуществляется до точки 6', а продукты сгорания охлаждаются до точки 5′. В этом случае термический КПД должен учитывать степень регенерации, определяемую как отношение количества теплоты, переданного воздуху, к тому количеству теплоты, которое могло бы быть передано при охлаждении газов до температуры воздуха:
.
Величина степени регенерации определяется качеством и площадью рабочих поверхностей теплообменника (регенератора). С учетом степени регенерации теплота регенерации равна
Термический КПД цикла с учетом степени регенерации:
В настоящее время регенерация теплоты в основном находит применение в стационарных установках из-за большого веса и габаритов регенератора.
