ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ СИЛОВОГО БЛОКА ТУРБОКОМПРЕССОРНОГО АГРЕГАТА ПРИ НАЛИЧИИ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ГОРЯЧИХ УЗЛОВ

Volodymyr Yevhenovych Kostiuk; Olena Ivanivna Kyrylash

doi:10.20535/1813-5420.2.2015.60567

Автор(и)

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

DOI:

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

Ключові слова:

турбокомпресорний агрегат, силовий блок, газотурбінний двигун, пожежовибухобезпека, тепловий стан, теплова ізоляція, числове дослідження

Анотація

Розглянуто деякі проблеми забезпечення пожежо- і вибухобезпечності та прийнятного теплового стану обладнання силових блоків турбокомпресорних агрегатів. Виконано дослідження теплового стану обладнання силового блока за наявності та відсутності зовнішньої теплової ізоляції корпусу конвертованого газотурбінного двигуна методами обчислювальної аерогідродинаміки. Товщини теплоізоляційних матів, що розміщалися на різних ділянках корпусу двигуна, розраховувалися, виходячи з температури їх поверхні, максимально припустимої за умовами пожежовибухобезпеки. Результати показали, що покриття корпусу двигуна тепловою ізоляцією призведе до значного зниження температур його зовнішньої поверхні і малорозмірного обладнання силового блока при невеликому зменшенні коефіцієнта корисної дії турбіни і потужності двигуна внаслідок додаткового теплового розширення корпусу. Доцільність використання зовнішньої теплової ізоляції корпусів конвертованих двигунів, що працюють в укритті силових блоків турбокомпресорних агрегатів, потребує додаткового техніко-економічного обґрунтування.

Посилання

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.