Câmaras de combustão de turbinas a gás como parte de uma unidade de turbina a gás GTU
Nas câmaras de combustão, a energia interna do combustível durante a combustão é convertida em energia potencial do fluido de trabalho. As turbinas a gás modernas usam combustíveis líquidos ou gasosos. A combustão do combustível requer um agente oxidante, que é o oxigênio do ar. O ar pressurizado entra na câmara de combustão após o compressor.
Quando o combustível é queimado, são formados gases de combustão de alta temperatura, que são misturados com ar adicional. O gás quente resultante (fluido de trabalho) é enviado para a turbina a gás.
Figura 1. Câmara de combustão GTU: 1 - alimentação de combustível, 2 - registro, 3 - tubo de chama, 4 - misturador, 5 - zona de mistura, 6 - zona de combustão, 7 - carcaça, 8 - dispensador de combustível (bico)
A câmara de combustão mais simples de uma usina de turbina a gás (Fig. 1) consiste em um dispensador de combustível 8, um registro de ar primário 2, um tubo de chama 3 e um misturador 4, localizados em um alojamento 7. O alojamento é carregado com pressão de dentro.
O distribuidor de combustível (queimador ou bocal) 8 fornece combustível para a zona de combustão 6. Todo o ar fornecido à câmara de combustão é dividido em duas correntes. Uma parte menor do ar (ar primário) na quantidade necessária para manter o processo de combustão entra pelo registro 2 na zona de combustão. A maior parte do ar (ar secundário) não participa do processo de combustão, mas passa entre o corpo 7 e o tubo de chama 3, resfriando-o. Em seguida, após passar pelo misturador 4, este ar é misturado com os produtos da combustão na zona de mistura 5, resfriando-os a uma temperatura predeterminada.
O projeto da câmara de combustão das usinas de turbina a gás depende da finalidade e do esquema da turbina a gás, dos parâmetros de seu ciclo e do tipo de combustível. Ao mesmo tempo, existem vários recursos pelos quais é possível dividir as câmaras de combustão das turbinas a gás em vários tipos.
Burnouts e depósitos no motor diesel da cabeça do pistão
Descrição do dano
A zona inferior e a zona superior são completamente destruídas (Fig. 1). A zona quente queimou na inserção de reforço. O material do pistão derretido se moveu ao longo da saia do pistão e causou danos e arranhões também. A inserção de reforço do primeiro anel de compressão foi parcialmente preservada apenas no lado esquerdo do pistão. Partes do pistão voaram com tanta força que caíram através da válvula de admissão no coletor de admissão e, portanto, também no cilindro adjacente, causando danos (marcas de impacto).
para fig. 2:
na direção da injeção por um ou mais jatos de bicos, queimaduras erosivas apareceram no fundo do pistão e na borda da zona de calor. A saia do pistão e a área do anel do pistão estão livres de rebarbas.
Avaliação de danos
Danos deste tipo ocorrem especialmente em motores diesel de injeção direta. Isso se aplica aos motores diesel de pré-câmara somente se uma das pré-câmaras estiver danificada e, como resultado, o motor de pré-câmara se transformar em um motor de injeção direta. Se o cilindro injetor correspondente não mantiver a pressão de injeção após
Ao final do processo de injeção e a queda de pressão, as vibrações na linha de combustível de alta pressão podem mais uma vez levantar a agulha do bico, de modo que após o término do processo de injeção, o combustível é injetado novamente na câmara de combustão (injetores mecânicos). Se o oxigênio na câmara de combustão estiver esgotado, então gotas individuais de combustível fluem através de toda a câmara de combustão e caem na parte inferior do pistão, movendo-se para perto da borda. Eles queimam rapidamente por falta de oxigênio, e muito calor é gerado. Ao mesmo tempo, o material nesses lugares suaviza. As forças dinâmicas e a erosão dos gases de combustão de fluxo rápido puxam as partículas individuais para fora da superfície (Fig.2) ou remova completamente o cabeçote resultando nos danos mostrados na fig. 1.
Possíveis causas de danos
• Bicos com vazamento ou agulhas de bico em movimento ou presas.
• molas do injetor quebradas ou enfraquecidas.
• válvulas redutoras de pressão defeituosas na bomba de combustível de alta pressão
• A quantidade de combustível injetada e o tempo de injeção não são ajustados de acordo com as instruções do fabricante do motor.
• em motores de pré-câmara: um defeito na pré-câmara, mas apenas em combinação com um dos motivos acima.
• atraso de ignição devido a compressão insuficiente como resultado de muita folga, tempo de válvula incorreto ou válvulas com vazamento
• atraso muito longo devido a combustível diesel não inflamável (número de cetano muito baixo)
Rachaduras na parte inferior e nos recessos do motor diesel inferior
Descrição do dano
A cabeça do pistão tem uma fissura de tensão que se estende unilateralmente da cabeça do pistão até o orifício do pino do pistão (fig. 1 e fig. 2). Os gases quentes de combustão que fluíam através da rachadura queimavam um canal no material do pistão, estendendo-se do recesso até a ranhura de fundição sob o anel de óleo para fora.
Avaliação de danos
Devido à alta carga térmica, o material dos pistões no motor da pré-câmara é muito quente nos pontos de entrada dos jatos da pré-câmara e no motor de injeção direta na borda do recesso. Em lugares quentes, o material se expande mais do que em outros lugares. Como os pontos quentes são cercados por material frio, o material é submetido a uma deformação permanente e sem elasticidade no ponto quente. Quando esfria, acontece exatamente o oposto. Nos locais onde o material foi primeiro submetido a compressão e depois extrusão, há uma súbita escassez de material. Como resultado, as tensões de tração correspondentes aparecem nesta zona, que causam fissuras de tensão (Fig. 3 e Fig. 4). Se as tensões da deflexão do pino são sobrepostas às tensões do carregamento térmico, às vezes uma grande rachadura principal é formada a partir da rachadura por tensão, o que leva à ruptura completa e falha do pistão.
Possíveis causas de danos
• injetores defeituosos ou incorretos, mau funcionamento da bomba de combustível de alta pressão, danos na pré-câmara.
• alta temperatura devido a defeitos no sistema de refrigeração.
• defeitos no freio motor ou uso excessivo do mesmo. Posteriormente, ocorre o superaquecimento.
• Resfriamento insuficiente de pistões com duto de resfriamento, por exemplo, devido a bicos de óleo de resfriamento entupidos ou dobrados.
• em motores com cargas que mudam frequentemente, como ônibus urbanos, máquinas de terraplenagem, etc., esses fatores podem ser particularmente críticos.
• uso de pistões de especificação errada, por exemplo, instalação de pistões sem canal de resfriamento, embora deva ter sido usado um pistão com canal de resfriamento, instalação de pistões de outros fabricantes que não são reforçados com insertos de fibra na borda do recesso.
• instalação de pistões com a forma errada do recesso para o motor, veja também o parágrafo "3.4.7 Emperramento na cabeça do pistão devido ao uso de pistões incorretos".
As instâncias da Burning Crusade
A primeira adição ao World of Warcraft: The Burning Crusade trouxe não apenas novos conteúdos, mas muitas mudanças na mecânica do jogo. 5ppl foram radicalmente redesenhados. Eles se tornaram mais compactos - menores em tamanho, em vez de 7-8 chefes, existem 3-4. Além disso, apareceu outra versão, projetada para jogadores do 70º, nível mais alto na época - heróico. No heroico, lixo e chefes batiam com mais força e eram mais gordos. Esses 5ppl eram realmente difíceis e por muito tempo se tornaram um modelo da complexidade desse formato. Quando os oldfags falavam sobre a complexidade das instâncias da próxima adição, eles frequentemente se lembravam dos heróis da TVS.
Outra característica das instâncias TVS era que elas eram organizadas em grupos "temáticos" de 3-4 peças. Digamos que houve três instâncias em Hellfire Citadel, assim como na vizinha Zangarmarsh. De certa forma, isso era conveniente, porque você não precisava atravessar meio continente se você e seus amigos decidissem passar a noite correndo pelas masmorras. Passamos por um - e a dois passos está a entrada para outro.
Outra inovação dizia respeito ao enredo. Para agradar um pouco os fãs, os desenvolvedores fizeram várias instâncias, que eram “excursões ao passado”. Os jogadores podem participar de eventos importantes na história do universo Warcraft. Duas instâncias para cinco pessoas proporcionaram tal oportunidade. Os jogadores ajudaram Medivh a abrir o Portal Negro no Pântano Negro e, novamente, ajudaram Thrall a escapar de sua prisão. As entradas para essas instâncias estavam localizadas nas Cavernas do Tempo, um lugar misterioso que serviu como lar da Revoada Dragônica de Bronze. O que dizer? Uma solução de design interessante e muito bem sucedida.
O que mais foi o notável heróico 5ppl? Uma cadeia para obter acesso a ataques. Para entrar na instância inicial do ataque, Karazhan, foi necessário coletar várias partes da chave em três instâncias heróicas. E para ter acesso ao heroísmo, você tinha que comprar uma chave do vendedor que a vendia, se você tivesse um certo nível de reputação. Este não foi o fim do assunto, e todos os heróis do TBC estavam de alguma forma presos ao acesso ao conteúdo do ataque. Em geral, então as instâncias heróicas desempenharam um papel muito importante no desenvolvimento do conteúdo.
Península Fogo do Inferno (Cidadela Fogo do Inferno)
Instância para jogadores de níveis 57-70
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Instância para jogadores de níveis 58-70
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Instância para jogadores de níveis 65-70
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Pântano Zangarfang (Reservatório Gnarfang)
Mergulhe aqui
Nadar todo o caminho
Instância para jogadores de níveis 65-70
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Instância para jogadores de níveis 59-70
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Instância para jogadores de níveis 60-70
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Floresta Terrokar (Aukindoun)
Instância para jogadores de níveis 61-70
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Instância para jogadores de níveis 62-70
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Instância para jogadores de níveis 63-70
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Tanaris (Caverns of Time)
Entramos na caverna e sentamos no dragão (antes disso, você deve aceitar a missão). No entanto, você pode executar por conta própria.
Instância para jogadores de níveis 63-70
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Eternévoa
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Instância para jogadores de níveis 65-70
Para entrar na instância, você deve primeiro chegar à Ilha de Quel'Danas. Você pode acessá-lo através de um portal direto em Shatrratt. Ele está localizado no mesmo lugar que todos os outros portais. Em seguida, olhe para o mapa e corra na direção certa.
Outra inovação importante, que posteriormente desempenhou um papel crítico, merece ser mencionada separadamente. Chefes em heroísmo derrubaram Signs of Justice, para os quais você pode comprar épicos de fornecedores especiais, e um épico caiu do último chefe
Ou seja, se o jogador teve azar em ataques ou teve que se vestir para eles, vá em frente, emblemas de fazenda. O sistema provou ser tenaz e posteriormente utilizado em todas as adições seguintes.
Na primavera de 2008, como parte do patch 2.4, o último 5ppl TBC foi lançado - Magisters' Terrace. Ele era notável por duas coisas. Em primeiro lugar, os jogadores encontraram novamente o Príncipe Kael'thas, que havia ressuscitado das cinzas, que havia sido morto anteriormente em Tempest Keep. Em segundo lugar, Kael'thas soltou uma montaria de montaria.No mesmo patch, a necessidade de ter chaves para raids foi cancelada (embora as missões em si tenham permanecido).
Resumindo. O design da instância TVS tornou-se o padrão para 5ppl em expansões posteriores. Ele não sofreu mudanças fundamentais nem no WotLK nem no Cataclysm. Foi apenas em Mists of Pandaria que os desenvolvedores decidiram que algo precisava ser mudado, mas isso será discutido em versões futuras.
Tipos de projetos de câmaras de combustão
- Câmara de combustão de injeção direta
- Câmara de combustão de injeção indireta.
Câmara de combustão de injeção direta
Em uma câmara de combustão de injeção direta, o combustível é injetado diretamente na extremidade fechada do cilindro. Vamos dar uma olhada no layout da câmara de combustão do tipo aberto.
As câmaras de combustão eram normalmente usadas em veículos pesados, mas após a modificação foram usadas em veículos com motor de 2 litros. Como você pode ver, o pistão tem um recesso profundo no qual o ar está localizado no momento em que o pistão está no TDC (ponto morto superior) próximo ao cabeçote do cilindro. Portanto, para obter a taxa de compressão necessária, é necessário usar um mecanismo de válvula no cabeçote. Para cabeçotes de cilindro, o cabeçote do pistão possui reentrâncias rasas para fornecer as folgas necessárias. Se as válvulas forem ajustadas incorretamente, esta atingirá o pistão.Um bico é usado para fornecer combustível finamente atomizado com uma pressão de 175 bar com um fluxo de ar, então a mistura ar-combustível entra no recesso do pistão (câmara de combustão). O vórtice neste caso é formado nos planos vertical e horizontal.
Quando o pistão sobe, o ar entra no recesso e se move aproximadamente como mostrado na figura. Quando o pistão está no TDC, este movimento é ainda mais acelerado pelo turbilhão do pistão entre o pistão e a cabeça. Um redemoinho horizontal ou rotativo pode ser obtido usando um redemoinho na válvula de admissão.
A combinação de dois fluxos de vórtice cria uma "circulação" de ar no recesso e fornece o suprimento necessário de oxigênio para a área de combustão.
Câmara de combustão de injeção indireta
Com injeção indireta, a injeção pode ser mais uniforme, devido à qual é necessária menos pressão de injeção. A injeção indireta permite que o motor opere em uma ampla faixa de rotação.
Ricardo Comet projetou a maioria das câmaras de combustão de injeção indireta. As câmaras de injeção indireta possuem uma câmara de turbilhão, que é conectada por um canal à câmara principal. Graças a isso, o design permite trabalhar com temperaturas mais altas.
Durante o curso de compressão, o ar é injetado através do canal das câmaras de vórtice. O combustível é injetado na massa de ar em movimento rápido, após o que é pulverizado em pequenas partículas. Após a combustão na câmara de vórtice, o combustível já queimado com combustível não queimado entra na câmara de combustão principal, localizada na coroa do pistão. Quando o tempo de injeção é aumentado para manter a potência necessária do motor, a parte principal do combustível injetado já no final do período de injeção é completamente misturada com o ar na câmara principal e só então inflama. Devido a isso, o período de combustão pode continuar por muito tempo até que o combustível não tenha oxigênio suficiente para a combustão. A partir deste ponto, o smog preto começará a aparecer. Ele mostra o combustível máximo que pode ser injetado para que o motor funcione na potência máxima sem comprometer a economia.
1 Invólucro da câmara de combustão
A carcaça da câmara de combustão I (Fig. 3.1) consiste
de uma casca com fundo esférico e
caracol soldado à concha 4 com dois
tubos de ar. Quadro
câmara na frente de seu flange
21 é fixado ao flange 20 do alojamento do bocal
aparelho de turbina compressora.
Para garantir o aperto da conexão,
flanges das carcaças da câmara de combustão e
aparelhos de bocais são cobertos
esmalte de siloxano.
Os tubos de ar são fixados com seus próprios
flanges aos flanges da voluta do compressor.
Para compensar as irregularidades térmicas
extensões nos tubos de ar
5 (fig. 3.2) elementos móveis são instalados
— fole multicamadas 4. Fole
protegido por 3 copos exteriores, que
proteger o fole de transversal
cargas e garantir o alinhamento de ambos
extremidades do fole. Dentro do fole
2 copos lisos inseridos para reduzir
perdas hidráulicas. Produção
desvios na fabricação de fluxo
partes dos componentes do motor afetam
uniformidade do campo de temperatura
fluxo de gás antes da turbina e pode
criar aumentos locais de temperatura
acima da norma. Nesses casos, para alinhar
campo de temperatura aplicar
calços I, que
instalado no vão entre
tubos de voluta e suprimento de ar
tubos. A lavadora fecha com seu segmento
parte da seção de trabalho, que permite
regular o campo de temperatura.
Consertando a arruela de girar
fornecido com um pino pressionado
no flange da voluta do compressor. No caso
A câmara possui dois flanges: um 9 (Fig.
3.1)
no centro para instalação do injetor de combustível
e fixações do tubo de chama, os outros 7 -
canto superior direito para anexar o lançador
acendedor.
Na carcaça da câmara de combustão na frente do bico
oito
flanges 19 para montagem de termopares e
encaixe 24 para amostragem de ar no 3º suporte.
Ao medir o campo de temperatura do gás
na frente da turbina nos orifícios do flange
oito de quatro pontos
termopares Após avaliação e depuração
campo de temperatura, para constante
controle de temperatura em
funcionamento do motor em vez de
termopares de quatro pontos são instalados
termopares de ponto único. Indicadores
de todos os oito termopares são calculados e
exibido no índice ITG-1.
Para garantir a estabilidade das leituras
termopares em furos de flange instalados
mangas de segurança 18, apertadas
entrando nos orifícios do corpo do bocal
aparelho de turbina compressora. buchas
evitar a entrada de frio
ar para a entrada do termopar.
Há uma flange na parte inferior do caracol
16. para fixar o bloco da válvula de drenagem.
Com lançamentos falsos e malsucedidos, não
combustível queimado é coletado na parte inferior
ponto da câmara de combustão - na cóclea, de onde
através dos orifícios do flange 16 entra
no sistema de drenagem. Habitação e caracol
feito de aço inoxidável.
