Вакуумна залізння із Hastelloy X для камери згоряння високопродуктивних застосунків у турбінах

Відео

Камера згорання газотурбінного двигуна: гаряче ядро перетворення енергії

Під час експлуатації високотисковий повітряний потік, стиснутий компресором, входить до камери спалення через повітряний вхід. Частина повітря обертається за допомогою змішувача, а паливна форсунка розсипує паливо у камеру спалення для повного змішування з обертовим повітряним потоком. Цей процес змішування є ключовим для ефективності спалення. Добре змішування дозволяє паливу спалитися повністю за найкоротший час і вивільнити велику кількість теплової енергії.

Камера згоряння повинна витримувати екстремально високі температури, що виникають під час процесу згоряння. Щоб вирішити цю задачу, крім використання матеріалів, що витримують високу температуру, також використовуються серії охолоджувальних технологій. Наприклад, за рахунок проектування охолоджувальних каналів у стінці камери згоряння, підводиться охолодjuвальний повітря для зниження температури стінки. При цьому термічні бар'єрні покриття можуть ефективно зменшувати передачу тепла від паливних газів до стінки камери згоряння, забезпечуючи таким чином структурну цілісність та тривалість камери згоряння у високотемпературному середовищі.

Під час процесу згоряння необхідно ефективно керувати змінами тиску всередині камери згоряння. З одного боку, необхідно забезпечити, щоб тиск, який виникає під час згоряння, ефективно приводив до обертання турбіни; з іншого боку, необхідно запобігти надмірному тиску, що може завдання шкоди структурі камери згоряння або іншим проблемам безпеки. Тому при проектуванні камери згоряння та налаштуванні параметрів роботи потрібно враховувати керування тиском, і зазвичай це поєднується з загальною системою керування газової турбіни для підтримання стабільного середовища тиску.

Початкова точка перетворення енергії: Камера згоряння є початковим зв'язком перетворення енергії в газовій турбіні. Вона перетворює хімічну енергію палива у внутрішню енергію газу високих температур і високого тиску за допомогою згоряння, забезпечуючи джерело сили для подальшої роботи турбіни. Якщо продуктивність камери згоряння недостатньо якісна, наприклад, неповне згоряння або низька ефективність перетворення енергії, це безпосередньо вплине на вихідну потужність та ефективність всього системного комплексу газової турбіни.
Вплив на стійкість системи: Робочий стан камери згоряння безпосередньо впливає на стійкість системи газотурбінного двигуна. Стабільний процес згоряння може забезпечити гладку роботу газотурбінного двигуна при різних режимах роботи (наприклад, при різних навантаженнях, швидкостях тощо). Навпаки, якщо у камері згоряння виникають проблеми, такі як нестабільне згоряння, гаснення пламеня або зворотнє залучення, це може призвести до більш сильних вibrацій газотурбінного двигуна, коливань вихідної потужності і навіть до виходу системи з ладу та аварійних ситуацій.