㈠ 哪位知道LM2500燃氣輪機資料
Rolls-Royce公司(以下簡稱羅·羅公司)主要業務范圍包括民用航空燃氣輪機、軍用航空燃氣輪機、船用燃氣輪機與船用設備、電站和油/氣四用燃氣輪機以及特種業務等。1999年羅·羅公司收購了著名的Vickers公司組建了羅·羅公司船用部,顯著地提高了它在船用領域的業務能力,目前羅·羅公司船用部可為全球的客戶提供以下的服務:艦船和推進系統設計;供應發動機(燃氣輪機、柴油機)、推進設備(軸承、定距/調距/導管螺旋槳、吊艙式推進器、噴水推進器與反應堆裝置)和甲板機械(錨機、舵和舵機、減搖裝置)等。因而,羅·羅公司船用部業務范圍覆蓋全球,居領先地位。
船用燃氣輪機以其功率大、結構緊湊、重量輕、效率高、便於操縱和實現自動化等突出特點,已成為當今世界包括炮艇、輕型護衛艦、護衛艦、驅逐艦、巡洋艦到輕型航母的主要推進主機和發電機組的原動機,並且已正在進入高速、大功率、先進的民用船舶市場。西方大功率船用燃氣輪機市場主要由美國通用電氣(General Electric-GE)公司和羅·羅公司公司所佔有。目前,世界船用領域應用的是簡單循環燃氣輪機。由Northrop Grumman公司、羅·羅公司、Allied Signal和CEA聯合組成的一個國際工業集團所研製的WR-21型船用燃氣輪機是目前唯一的一型中冷-回熱式復雜循環船用燃氣輪機,它是根據美海軍合同並得到英國、法國財務支持,迄今耗資約4.8億美元,歷時超過8年所開發的新一代機型,羅·羅公司稱WR-21是目前「世界最先進的船用燃氣輪機」。
中冷-回熱循環燃氣輪機
從圖1可見,WR-21這種帶中間冷卻-加熱(ICR-Intercooled Recuperated Cycle)的復雜循環燃氣輪機比目前普遍採用的簡單循環船用燃氣輪機多了一個中間冷卻器和一個回熱器。研究表明:中、高壓比的中間冷卻-回熱循環燃氣輪機,具有提高壓比、提高熱效率、增加輸出功率的特點。WR-21研製證明:WR-21的傑出性能得益於其三項獨有的特點:
位於低壓壓氣機和高壓壓氣機之間的中間冷卻器,對進入高壓壓氣機的空氣進行冷卻,減少了高壓壓氣機所需的功率,改進高壓軸的效率並增加約25%的發動機輸出功率。
回熱器將排氣余熱予以回收利用,對進入燃燒室的燃氣進行預熱,明顯地降低了燃油消耗率。實際運行表明:尺寸相同的高壓透平進口處的燃氣溫度如果相同,採用回熱器的WR-21燃氣輪機的燃油消耗率明顯小於常規的船用燃氣輪機。
第一級高壓透平採用可變幾何導葉(VAN)葉輪,隨著負荷的減少,通過透平的質量流量減少,可變幾何導葉逐漸關小,保持了恆定的透平入口處燃氣溫度,從而提高了部分負荷工況時回熱器的效率,其結果是在整個運行范圍里提高了發動機的效率,特別是在低負荷時取得令人注目的效果。實船運行表明:WR-21的回熱器加可變幾何導葉的節油效果可達30~40%。
WR-21主要特點
由表1可見,在ISO條件(15℃,無損失)下,WR-21輸出功率為25.2兆瓦,足以滿足護衛艦、驅逐艦和輕型航母以及大型高速民船的功率需求。
經濟指標
WR-21是目前效率最高的船用燃氣輪機——具有柴油機的燃油耗油率指標。
由表1可見,WR-21最大功率(ISO條件下,25.2兆瓦)時的燃油耗油率僅為184克/千瓦·小時(135克/馬力·時)。從表2的比較可見,WR-21是迄今效率最高的船用燃氣輪機,這樣的經濟指標足以與大功率低速船用柴油機相媲美。
變負荷工況和低負荷工況時的經濟性
從耗油率-功率曲線(圖2)可見,在部分工況時,WR-21比典型的簡單循環船用燃氣輪機也具有較高的推進效率。這樣,在使用最為頻繁的21節和17節航速(假設艦的最大航速為30節)時,與簡單循環船用燃氣輪機相比,WR-21可節約燃油分別為27%和30%。即使在約11節航速的低負荷時,WR-21節油竟可高達40%。對於要求在這種航速游弋或在更低航速的拖曳聲吶工作狀態下的運行,則意味著有可觀的節油效果。
由圖2還可發現,在11~25.2兆瓦(即自其44%到最大工況)運行范圍里,其燃油耗油率指標近乎相同。對於發動機直接驅動的推進方式,提供了在很寬的運行范圍里的運行經濟性。羅·羅公司稱,這是WR-21所特有的運行圖譜,與簡單循環燃氣輪機相比,WR-21用於發電機組的原動機時,其平坦的燃油耗油率特別適合於綜合電力推進(IFEP或IPS)系統。
艦船推進系統配置新理念
WR-21具有巡航機與加速機的特點,結合到典型的艦船功率-效率圖譜,就有望取代原來所必須的4到8兆瓦左右的巡航柴油機/燃氣輪機。取消巡航發動機不僅帶來推進系統的初始投資方面的節省,而且無疑將騰出寶貴的有效艙容。不論對艦只還是民用船舶,都將帶來巨大的好處,無疑將對簡化機艙設備和系統、改善機艙布置和艦船的總體設計帶來創新的局面,從而增加艦的有效載荷和全面提升民用船舶的潛在收益。
數字控制器/感測器
WR-21配置了目前最新的數字控制器/感測器,它具有以下特點:
●由雙乙太網通道提供WR-21和艦船之間通訊靈活性。
●包括一整套運行監測與發動機趨勢感測器,提供工程技術人員用以分析性能、研究趨勢和按計劃之維護所必須的資料。數字控制器的任務是在故障發生之前能通過預測故障來減少停機。在正常運行期間,該系統自動地監測數百個系統參數,其中12個參數是評價發動機安全運行的關鍵參數。
●遙控設施採用虛擬機械環境(VME)的結構,主機為目前所流行的以奔騰為基礎的CPU的商用機。使用中,經一個與能用乙太網介面相聯的筆記本計算機能實現對主機進行機旁操縱和隨機診斷。通過控制系統中的遙控插頭,該數字控制器適合於全船計算機環境並且可以在船上的任何地方實施故障診斷。
筆者認為,有了這樣的VME將是WR-21及其周邊環境的監控和故障診斷的能力的保障,也是虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)在艦船推進領域里的第一次應用,是值得關注的。
結構緊湊
鑒於WR-21有其獨有的中間冷卻器、回熱器及其管系、附件,勢必要比簡單循環燃氣輪機增加更多的空間與重量。但WR-21的設計布局巧妙、結構緊湊。題圖可反映出其緊湊的外形。特別值得一提的是,它的獨特的中間冷卻器和燃燒室的設計。中間冷卻器由10個扇形體的銅-鎳鰭片的板式空氣/淡水(系淡水和乙二醇1:1配比)熱交換器所組成。通過緊湊的設計和氣流良好的組織,將這10個扇形體呈環形布置在燃氣發生器轉子的外圈的360度環形空間內。燃燒室則由9個經流式火焰筒燃燒器所組成。它們在高壓壓氣機的外圈的360度空間內呈輻射狀布置。上述這二個設計有效地縮短了ICR換件的軸向尺寸。WR-21有著與LM2500模件完全相同的長度、寬度,其最大高度處僅比LM2500模件高出1.74米。應該說,為了獲得回熱所帶來的巨大收益,這些付出是值得的。通過適當的總體設計,即使是排水量在3000噸以上的護衛艦,也是可望解決其布置問題的。一般來說,民用船舶就不會存在無法布置的局面。
排放指標
進一步降低發動機的排放指標是柴油機、燃氣輪機研製中必須面臨的問題。羅·羅公司稱在WR-21燃氣輪機上已經採用了其處於領先地位的清潔燃燒技術。WR-21則在保持傑出性能的同時還滿足了當前和預見的關於NOx和CO排放的標准。
LM2500燃氣輪機由TF-39航空渦輪風扇發動機改裝而成,技術先進,性能可靠。大修時間長達15000小時。LM2500燃所輪機為單循環,雙軸旋轉式燃氣輪機。它由1台燃氣發生器及1個動力渦輪構成。電液壓啟動系統可在60秒鍾內使渦輪由冷車狀態運行至空載轉速。LM2500燃所輪機放在一個隔聲/熱罩內,該罩可使燃氣輪機運行時機艙噪音得以減弱,並可阻止燃氣輪機與外部環境之間的熱交換。罩上安裝有通風管以利於燃氣輪機散熱。LM2500燃氣輪機的總輸出功率為17兆瓦.
㈡ 加熱器,再熱器,回熱器的作用及他們的區別
你說的是火電廠裡面的東西吧。
電廠裡面沒有加熱器這個說法,只有一個水冷壁,那是加熱水產蒸汽用的。可能你說的是過熱器,那個是把飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽的。
再熱器就是汽輪機高壓缸做完功之後進入再熱器,再次加熱再進入中低壓缸做功。
回熱器那是為了提高效率,減少冷凝器的放熱,所以在剛產生的新汽和乏汽之間換熱器。
㈢ 斯特林發動機里回熱器作用是什麼(有圖)
這里圖很清楚.
加熱器的作用就是把熱量留在這里,提高發動機效率.
具體是這樣的
:從圖看,飛輪應該是順時針旋轉的
.當熱氣缸開始壓縮時,熱氣開始往冷氣缸移動,在經過回熱器時,回熱器會被加熱,熱量就會留一部分在這里,經過回熱器後,空氣就會變冷些了.
當冷氣缸開始壓縮時,冷氣會往熱氣缸移動,當經過回熱器時,因為回熱器剛剛被加熱,所以這時被冷卻過的氣體就會帶走回熱器的熱量,也就是能把冷氣初步加熱了.
這是一個很巧妙的設計.
回熱器的材料有點像廚房裡用來洗碗的鋼絲球...透氣,能被高效加熱和冷卻.事實上如果是自己DIY的話,就可以採用鋼絲球來做回熱器.
原創回答,望採納.
㈣ 斯特林發動機的原理以及相關介紹
斯特林發動機的原理是利用溫差帶來的能量變換。熱脹冷縮,再及時將已經加熱的地方快速散熱。
該循環由兩個等溫過程和兩個定容回熱過程組成,屬於概括性卡諾循環的一種。實現斯特林循環的關鍵在於實現回熱。斯特林構想的熱機由兩個氣缸-活塞夾一個蓄熱式回熱器組成。
制約斯特林循環實際應用的因素有:高低溫熱源的等溫吸熱和等溫放熱難以實現、回熱器回熱難以實現、蓄熱式回熱器內部工質氣體殘留、蓄熱式回熱器阻力損失、活塞行程式控制制。玩具級的斯特林循環發動機和斯特林製冷機有很多產品出現, 但是對實用級的斯特林機器上述制約因素的影響迅速變大,導致其競爭力快速下降。
(4)回熱器火用效率擴展閱讀
斯特林機推廣中的3個方向包括:
(1)小型分布式熱電聯產系統:斯特林發動機基於其特點可應用於熱電聯產系統。熱電聯產系統從規模上分為小型分布式熱電聯產系統和大型的以熱電廠為基礎的熱電聯產系統。其中小型分布式熱電聯產系統具有設備小型化和燃料多元化等特徵。
小型分布式熱電聯產系統主要由動力裝置、供熱裝置和其他輔助裝置組成,其中動力裝置是整個系統的核心部件。天然氣首先進人燃燒器進行燃燒,產生的高溫煙氣先用來加熱發動機的高溫熱腔(區),然後與換熱器進行換熱,得到熱水流入儲槽作為生活熱水,低溫廢氣則從尾氣管排出。
同時,冷水冷卻發動機的低溫冷腔(區)也被加熱得到熱水。工質則在高溫熱腔與低溫冷腔之間循環流動,推動活塞往復運動對外做功,帶動發動機發電。
(2)低能級的余熱回收:斯特林機也特別適合用來回收利用低能級的余熱,如工廠余熱、地熱、太陽能等,以取得良好的節能效益。
(3)移動式動力源:對斯特林發動機進行小型化和輕量化改造,並改善其控制性能後,亦可作為推士機、壓路機,甚至是潛水艇的動力來源。
㈤ 12.回熱時,在回熱器中有熵增。這與回熱可以提高熱效率矛盾嗎
可以。
回熱式換熱器的特點在於冷、熱流體交替地流經同一流道空間,流體通過與回熱填料的直接接觸實現熱交換。
從換熱器角度看,由於填料體積熱容大,換熱面積大,沿程阻力小,因此回熱器具有結構簡單且緊湊,換熱效率高等優點,同時由於冷、熱流體交替流經同一流道空間,冷氣體通過回熱器時可使熱吹期中沉積在填料表面上的固相物質升華帶走,造就了回熱器的自清潔特性。從系統熱力效率角度來講,通過回熱器所實現的回熱過程往往可以提高系統的熱效率。
回熱器又稱氣液熱交換器。在氟里昂製冷系統中利用從蒸發器出來的製冷劑蒸汽去冷卻進入蒸發器前的高壓液體,使製冷劑液體過冷和蒸汽過熱的一種熱交換設備。
㈥ 從熱力學角度出發,分析採用回熱為什麼能提高蒸汽朗懇循環的熱效率
回熱循環利用部分做功的新蒸汽加熱給水,一方面提高給水在爐內的吸熱溫度,另一方面減少了循環的冷源損失(凝汽器放熱量),從而提高循環效率。