4.4. Газовые турбины

Газовые турбины часто имеют одну ступень и работают с частотой вращения до 15000 об/мин. Эти турбины, как было отмечено выше, широко применяют для привода нагнетателей в системах наддува дизелей.

Газотурбинные установки (ГТУ) являются перспективным типом СЭУ. Они сочетают положительные качества ПТУ и ДУ, но менее сложные по уст­ройству.

Если не считать увеселительных целей и огнестрельного оружия, то ГТ является наиболее древним тепловым двигателем, ибо еще в 17 в. на Аронецком (Урал) металлургическом заводе была разработана не только конструкция, но и сделана газовая турбина.

В отличие от ПТУ здесь отсутствуют котлы, деаэраторы, конденсаторы и т.д. (все элементы конденсатно-питательной системы). В то же время ГТУ, как ротативный двигатель, обладает более высокими маневренными качествами по сравнению с ДУ (лучшей нагрузочно-скоростной характеристикой), а также го­раздо более простой конструкцией. К преимуществам также можно отнести возможность использования практически любых топлив, малый вес и компакт­ность.

К недостаткам относятся трудность осуществления реверса мощных ус­тановок, необходимость ограничения температуры в проточной части (ротор работает в режиме темно-малинового свечения, а жаростойкие легированные стали очень дороги), а также необходимость снабжения камеры сгорания (КС) воздухом в большом количестве и высокого давления, на что расходуется зна­чительная часть полезной мощности ГТ.

В ГТУ, в отличие от ПТУ, рабочее тело не претерпевает фазовых превра­щений в процессе подвода и отвода q. Поэтому вместо питательного насоса, расходующего до 1–2% мощности ПТУ, ГТУ снабжена компрессором, потреб­ляющим до 75% мощности ГТУ из-за упругости (сжимаемости) воздуха.

Несмотря на ряд преимуществ, газотурбинные установки на судах торгового флота в последнее время практически не используются по целому ряду причин.