Способы регулирования ГТУ
Для ГТУ изменение режима КС связано с изменением мощности, развиваемой ГТУ. Из общей формулы N = g ∙ H видно, что изменение мощности может быть достигнуто путём регулирования расхода рабочего тела g или полезной удельной работы Н. Регулирование мощности ГТУ осуществляется тремя способами:
1) регулирование осуществляется в основном за счёт изменения начальной температуры перед ГТ (путём изменения подачи топлива в КС), изменения удельной работы Н при слабо меняющихся других параметрах (g, πк степень сжатия компрессора), называется регулированием первого рода или качественным способом регулирования. При этом способе КПД ГТУ претерпевает наибольшее значение изменения.
2) регулирование осуществляется путём одновременного изменения как расхода рабочего тела g, так и Н (удельная работа рабочего тела). Такое регулирование называется регулированием второго рода или смешанным. КПД ГТУ изменяется меньше, чем при качественном регулировании.
3) регулирование осуществляется при помощи изменения расхода рабочего тела при практически неизменяемых температурах. Этот тип называется регулированием третьего рода или количественным, удельная работа и КПД ГТУ меняется незначительно.
Количественное регулирование может быть применено только в замкнутых ГТУ путём пропорционального изменения давления в схеме ГТУ. В ГТУ открытого типа невозможно осуществлять пропорциональное изменение давления во всех точках схемы, так как нижний уровень атмосферного давления (Ра) не может быть изменен произвольно. Поэтому в ГТУ открытого типа при регулировании мощности отношение давлений в ОК непрерывно меняется. В ГТУ открытого типа изменение мощности осуществляется регулированием первого или второго рода, поэтому полезная работа и КПД обычно снижается вместе с понижением нагрузки.
Изменение экономичности ГТУ при частичных нагрузках зависит от того, насколько способ регулирования приближается к количественному.
При качественном способе регулирования происходит резкое изменение удельной работы Н при мало изменяющемся расходе рабочего тела g, в этом случае следует ожидать значительного снижения КПД ГТУ при частичных нагрузках. Этот способ регулирования характерен для одновальных ГТУ.
Если способ регулирования достигается при существенном изменении расхода рабочего тела, то Н меняется в меньшей степени, благодаря чему экономичность ГТУ на частичных нагрузках будет более высокой. Регулирование второго рода характерно для установок с разрезным валом.
Вопросы для самопроверки
1. Какие способы регулирования ГТУ существуют?
2. В чем заключается регулирование первого рода?
3. В чем заключается регулирование второго рода?
4. В чем заключается регулирование третьего рода?
5. Как обеспечивается экономичность способов регулирования?