Определив параметры рабочего тела перед каждым элементом
ЭГТУ, можно рассчитать основные геометрические (габаритные)
размеры компрессоров и турбин и гидравлические потери в них,
а затем привести уточненный тепловой расчет схемы с учетом
откорректированных зависимостей
с
р
(Г),
m
(T) [59].
Тепловой расчет собственно газовой турбины включает в себя
выбор конструктивной схемы проточной части, числа ступеней
и распределение располагаемой работы между отдельными сту-
пенями, а также расчет площади проходных сечений отдельных
лопаточных венцов и параметров рабочего тела в контрольных
сечениях проточной части.
При выборе основных параметров газовых турбин на расчет-
ном режиме необходимо исходить из условий получения заданной
мощности при минимальных гидравлических потерях и массо-
габаритных размерах. Необходимо также провести согласование
параметров турбин и компрессоров [20].
Выбор частоты вращения валов турбомашин производится,
исходя из условий согласования параметров компрессоров и тур-
бин, расположенных на общем валу, и представляет собой доста-
точно сложную и ответственную задачу, так как значениями этих
параметров определяются массогабаритные и экономические пока-
затели ЭГТУ. Оптимальные значения частоты вращения ТВД
и центробежного нитрозного нагнетателя, соответствующие их
максимальному к. п. д., могут не совпадать. Поэтому при выборе
частоты вращения вала ТВД на расчетном режиме следует учиты-
вать и другие побочные факторы: максимально допустимые раз-
меры лопатки турбины, обеспечивающие приемлемые значения ее
к. п. д.; результаты расчета на прочность рабочих лопаток как
последней, так и первой ступеней ТВД или ТНД, работающих
при максимальной температуре
газа.
Что касается переменных режимов работы установки, которые
имеют место в условиях эксплуатации как из-за колебания пара-
метров атмосферного воздуха, так и по причине изменения той
доли расхода воздуха, которая поступает в аппаратуру техноло-
гической схемы, то для одновальной ГТУ диапазон изменения
частоты вращения является весьма узким, а регулирование
расхода воздуха, подаваемого на технологический процесс,
может осуществляться за счет изменения частоты вращения
вала турбогруппы или перепуском части воздуха через
обводную магистраль с дополнительной камерой сгорания (см.
рис. VI.1).
Для двухвальной ЭГТУ, как уже отмечалось ранее, с учетом
работы на переменных режимах целесообразно применить прямую
конструктивную схему взаимного расположения компрессоров
и турбин высокого и низкого давлений. При этом воздушный
компрессор низкого давления
(КНД)
приводится во вращение
турбиной низкого давления (ТНД), а компрессор высокого давле-
ния
(КВД)
— турбиной высокого давления (ТВД).
192