Incoloy 800HT tranzit duct turbină Secțiune de ieșire a camerei de combustie unică pentru piese ale turbinei cu gaz GE LM2500

Video

Secțiunea de tranziție: podul cheie care conectează camera de combustie cu turbină

Forma secțiunii de tranziție este, de regulă, un tub care se modifică treptat. Aria sa secțională crește progresiv de la compressor la cameră de combustie. Acest lucru se datorează faptului că viteza și presiunea fluxului de aer la ieșirea compressorului sunt mari, iar prin creșterea ariei secționaleal este necesar să se reducă viteza fluxului de aer pentru ca acesta să poată fi mai bine amestecat cu combustibilul și să ardă în mod stabil în cameră de combustie. Lungimea sa variază în funcție de proiectarea generală și cerințele de performanță ale turbinei gaze. În general, proiectarea lungimii sale trebuie să țină cont de tranziția uniformă a fluxului de aer și de minimizarea pierderii de presiune.

Deoarece secțiunea de tranziție trebuie să reziste temperaturilor ridicate și presiunii, mai ales secțiunea de tranziție dintre ieșirea camerei de combustie și turbină, aceasta trebuie să facă față eroziunii gazelor ardente la înaltă temperatură. Prin urmare, se folosesc de obicei materiale aleiate rezistente la înaltă temperatură, cum ar fi alealele bazate pe nici. În ceea ce privește procesul de fabricație, tehnologia de precizie a fundiției poate fi implicată pentru a asigura că suprafața sa internă este netedă și pentru a reduce rezistența la frecare a curgerii de aer. În același timp, unele secțiuni de tranziție vor include, de asemenea, un design cu canale de răcire interne pentru a reduce temperatura componentelor prin introducerea aerului de răcire, asigurând astfel integritatea structurii și performanța stabilă în mediile cu temperaturi ridicate.

Pentru a trece de la compresor la cameră de combustie, funcția principală este aceea de a ajusta viteza și presiunea curgerea de aer. Viteza curgerii de aer la ieșirea compresorului este mare, în timp ce camera de combustie necesită o curgere de aer cu o viteză relativ mică pentru a asigura amestecul suficient și o combustie stabilă a combustibilului și aerului. Secțiunea de tranziție reduce viteza curgerii de aer și schimbările de presiune corespund în mod corespunzător cerințelor de la intrarea în cameră de combustie prin modificarea treptată a secțiunii sale transversale. De la camera de combustie la turbină, secțiunea de tranziție trebuie să permită intrarea uniformă a gazelor cu temperaturi și viteză ridicate în turbina, pentru a se asigura că aceasta poate extrage eficient energie din gaze.  

Proiectarea secțiunii de tranziție este crucială pentru a asigura o distribuție uniformă a curgerii de aer. Într-o turbină cu gaz, atât amestecarea combustibilului cu aerul în cameră de combustie, cât și procesul de lucru al gazelor în turbină necesită o distribuție uniformă a curgerii de aer. O curgere neuniformă a aerului poate duce la probleme precum comburea incompletă, supraîncălzire locală sau forțe neuniforme asupra lamelor turbinei. Secțiunea de tranziție ghidă curgerea aerului să curgă uniform prin structuri interne speciale, cum ar fi aripi de ghidare și forme treptate ale pereților, contribuind astfel la îmbunătățirea performanței și fiabilității întregului sistem al turbinei cu gaz.

Secțiunea de tranziție dintre camera de combustie și turbină influențează direct performanța de lucru a turbinei. Dacă secțiunea de tranziție nu poate ghida uniform gazul la înaltă temperatură în turbină, lamele turbinei vor fi supuse unor stresuri termice și mecanice neuniforme. Acest lucru nu numai că va reduce eficiența turbinei, dar poate provoca și avaria lamelelor turbinei, scurtând astfel viața utilă a turbinei cu gaz. În plus, pierderea de presiune în secțiunea de tranziție va afecta și presiunea gazului la intrarea în turbină, influențând astfel capacitatea de lucru a turbinei.