NUMERICAL RESEARCH OF THE TURBOCOMPRESSOR UNIT POWER BLOCK EQUIPMENT HEAT STATE IN THE PRESENCE OF HOT COMPONENTS HEAT INSULATION

Authors

  • Volodymyr Yevhenovych Kostiuk Національний аерокосмічний університет імені М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0142-8060
  • Olena Ivanivna Kyrylash Національний аерокосмічний університет імені М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2949-3577

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2015.60567

Keywords:

turbocompressor unit, power block, gas-turbine engine, fire- and explosion safety, heat state, heat insulation, numerical research

Abstract

Some problems of fire-, explosion safety and acceptable heat state support of the turbocompressor unit power block equipment were considered. Research of the power block equipment heat state in the presence and absence of external heat insulation of the converted gas-turbine engine case was performed by computational fluid dynamics methods. Based on the maximum permissible gas-turbine engine case temperature under the conditions of fire- and explosion safety, thickness of heat-insulating mats on the different gas-turbine engine case parts was calculated. Simulation results have shown essential decrease of the temperatures of the gas-turbine engine case external surface and low-sized power block equipment under low reduction of turbine efficiency and gas-turbine engine power due to additional heat expansion of the case. Advisability of external heat insulation application on the cases of converted gas-turbine engines, working in turbocompressor unit power block enclosures, needs additional feasibility study.

References

Лебедев-Цветков, Ю. Д. Оборудование и рабочие процессы газотурбинных компрессорных станций / Ю. Д. Лебедев-Цветков. – Л. : Недра, 1966. – 157 с.

Воронков, С. Т. Основные направления совершенствования теплозащиты оборудования ТЭС / С. Т. Воронков // Промышленная энергетика. – 2003. – No 5. – С. 19 – 23.

Промышленная изоляция ARNOLD [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.arnoldgroup.com/3/isolierungen/isolierungen.htm. – 25.05.2015 p.

Теплоизоляционные оболочки iSHELL [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gkflagman.com/catalog/napravlenie/?ID=1765.htm. – 25.05.2015 p.

Рудюк, В. Теплоакустическая изоляция для объектов нефтегазового комплекса / В. Рудюк // Нефтегазовая вертикаль. – No13-14. – 2014. – С. 14 – 15.

Шляпин, Я. К. Математическое моделирование тепловых режимов отсеков ГПА / Я. К. Шляпин // Газовая промышленность. – 2008. – No 2. – С. 16 – 19.

Клочков, А. В. Обеспечение взрывозащиты газотурбинного оборудования / А. В. Клочков, Е. С. Корнилова, А. А. Снитко // Газотурбинные технологии. – 2005. – No 8. – С. 20 – 22.

Results and Experience from Ge Energy’s MS5002E Gas Turbine Testing and Evaluation [Электронный ресурс] / M. D’Ercole, G. Biffaroni, F. Grifoni, F. Zanobini, P. Pecchi. – 80 Min / 700 Mb. – Proceedings of ASME TurboExpo 2005. Reno, Nevada, USA. June 6-9, 2005. GT2005-68053. – 9 pp. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

Трусов, П. В. Численные исследования процесса вентиляции и теплового состояния шумотеплозащитных кожухов газотурбинных установок с использованием параллельных вычислений / П. В. Трусов, Д. А. Чарнцев // Вычислительная механика сплошных сред. – 2012. – Т. 5, No 2. – С. 208 – 216.

Graf, E. Design Improvements Suggested by Computational Flow and Thermal Analyses for the Cooling of Marine Gas Turbine Enclosures [Электронный ресурс] / E. Graf, T. Luce, F. Willet. – 80 Min / 700 Mb. – Proceedings of ASME TurboExpo 2005. Reno, Nevada, USA. June 6-9, 2005. GT2005-68574. – 7 pp. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

Vahidi, D. Numerical and Experimental Study of Ventilation for Turbine Package Enclosure [Электронный ресурс] / D. Vahidi, H. Bagheri, B. Glezer. – 80 Min / 700 Mb. – Proceedings of ASME TurboExpo 2006. Barcelona, Spain. May 8-11, 2006. GT2006-90960. – 10 p. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

Barbato, L. Combined 1D and 3D CFD Approach for GT Ventilation System Analisys [Електронний ресурс] / L. Barbato, M. Blarasin, S. Rosin // Newsletter. – 2008. – No 1. – С. 15 – 18. – Режим доступа: http://www.enginsoft.it/applications/oilgas/geoilgas.html. – 25.05.2015 p.

Santon, R. C. A New Gas Turbine Enclosure Ventilation Design Criterion [Электронный ресурс] / R. C. Santon, M. J. Ivings, D. K. Pritchard. – 80 Min / 700 Mb. – Proceedings of ASME TurboExpo 2005. Reno, Nevada, USA. June 6-9, 2005. GT2005-68725. – 8 pp. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

Костюк, В. Е. Обобщённая математическая модель теплового состояния укрытий газотурбинных установок / В. Е. Костюк, Е. И. Кирилаш, А. Л. Кравчук // Интегрированные технологии и энергосбережение. – 2013. – No 1. – С. 22 – 26.

Костюк, В. Е. Тепловая модель корпуса газотурбинного двигателя / В. Е. Костюк, Е. И. Кирилаш // Інтегровані технології та енергозбереження. – 2015. – No 2.

Launder, B. E. Lectures in Mathematical Models of Turbulence / B. E. Launder, D. B. Spalding. – London : Academic Press, 1972. – 169 p.

Бурдюгов, С. И., Захаров Г. Н., Попов В. Л. Безаварийная эксплуатация «горячих» газотурбинных двигателей в составе ангарных ГПА / С. И. Бурдюгов, Г. Н. Захаров, В. Л. Попов // Газовая промышленность. – 2008. – No 4. – С. 57 – 59.

Эрих, В. Н. Химия и технология нефти и газа / В. Н. Эрих, М. Г. Расина, М. Г. Рудин. – Л., Химия, 1977. – 424 с.

Производственная безопасность. Часть 1. Опасные производственные факторы : учеб. пособие / под ред. С. В. Ефремова ; Политехн. ун-т. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2012. – 223 с.

Теплоизоляционные изделия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rotys.com/mati.htm. – 25.05.2015 p.

Downloads

Published

2016-02-18

Issue

No. 2 (2015): 40

Section

ENERGY SYSTEMS AND COMPLEXES

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).