В турбокомпрессорных ГТУ продукты сгорания перед поступлением в проточную часть турбины ввиду их значительной температуры приходится охлаждать до приемлемых температур путем подачи компрессором большого избытка воздуха.
На привод компрессора затрачивается значительная доля мощности газовой турбины. В установках с поршневыми генераторами газа сгорание топлива осуществляется в отдельном цилиндре с последующим охлаждением продуктов сгорания. При их частичном расширении газ совершает частичную работу, используемую на привод поршневого компрессора. В качестве генератора газа обычно используют двигатель с противоположно движущимися поршнями в горизонтальном исполнении.

На рис. 124 показана принципиальная схема ГТУ со свободно-поршневым генератором газа. Во время рабочего хода поршни 1 расходятся от в. м. т. (внутренний) к н. м. т. (внешний) и при обратном ходе — сближаются. Когда поршни находятся вблизи в. м. т. в цилиндр 3 через топливные форсунки 4 подается топливо, которое сгорает и образовавшиеся продукты сгорания, расширяясь, совершают рабочий ход. При рабочем ходе поршней 1 поршни 6 воздушных компрессоров сжимают воздух в буферных цилиндрах 10. Через нагнетательные клапаны 11 сжатый воздух поступает во внешний цилиндр 12. В конце рабочего хода открываются выпускные окна 5 и затем продувочные окна 2, осуществляется выпуск газов и продувка цилиндра 3. Отработавшие в двигателе газы, смешиваясь с продувочным воздухом, охлаждаются и через ресивер Б направляются к газовой турбине А. Потенциальная энергия воздуха, сжатого в буферных цилиндрах, обеспечивает обратный ход поршней 1. При этом в буферные цилиндры всасывается атмосферный воздух через клапаны 9, а в цилиндре 3 двигателя происходит сжатие свежего заряда до параметров, обеспечивающих самовоспламенение топлива, впрыскиваемого через форсунки.
После этого цикл повторяется. Для синхронизации работы поршней используется зубчатое колесо 8 и рейка 7.
Газотурбинная установка подобного типа с четырьмя СПГГ мощностью 2940 квт установлена на лесовозах типа «Павлин Виноградов».
|