1.2 Газотурбінні установки. Класифікація за призначенням

Сучасні ГТУ відрізняються за конструкцією і типом робочих тіл (що працюють за рахунок згорання палива або за рахунок зовнішнього джерела тепла, наприклад, тепла газів, що отримують у виробничих процесах). За призначенням ГТУ поділяють на стаціонарні, транспор­тні, авіаційні, суднові. Досить значну частку газотурбінних установок складають установки для привода нагнітачів компресорних станцій магістральних газопроводів та призначені для покриття піків електри­чних навантажень. Головною особливістю таких установок є тривала експлуатація обладнання, що сягає 100 тис. год. [1].

Напруженість основних деталей ГТУ різного призначення ви­значається конструктивними особливостями та специфікою умов екс­плуатації. Особливості конструкцій авіаційних і транспортних ГТУ викликані високими вимогами до маси та габаритів, за умови забезпе­чення економічності двигунів. Для стаціонарних турбін основною ви­могою є економічність. Конструкцією стаціонарних ГТУ із темпера­турою газу вище 820°С передбачено охолодження лопаточного апара­та турбіни.

Широке застосування знайшли промислові варіанти авіаційних двигунів, конвертування яких дозволяє забезпечувати високу економі­чність ГТУ.

При виготовленні суднових газотурбогенераторів висока еконо­мічність досягається без охолодження лопаточного апарата, що част­ково обмежує ресурс при номінальних та підвищених рівнях наванта­ження.

Більшість сучасних ГТУ за термін служби зазнає велике число порівняно швидких пусків, працює на змінних режимах, що обумов­лює спеціальні вимоги до матеріалу деталей.

До складу сучасної ГТУ відкритого циклу можуть входити на­ступні основні вузли: компресори, камери згорання, турбіни, регене­ратори, різні статорні деталі, вузли керування і регулювання. Для ви­готовлення деталей ГТУ, що працюють при підвищених температурах (жарових труб камер згорання та інших статорних деталей, турбінних лопаток, дисків турбін, елементів регенераторів, деталей кріплення, компресорних лопаток останніх ступеней компресорів з великими ступенями тиску), застосовуються жароміцні сплави, при виборі яких необхідно враховувати специфіку напруженого стану та особливості експлуатації турбін різного призначення.

До параметрів, зв'язаних з умовами експлуатації, що впливають на вибір матеріалу, варто віднести робочу температуру деталей, сту­пінь її нерівномірності, вид і склад палива, ступінь маневреності уста­новки. Вибір температури газу визначається використанням ГТУ як базової, пікової чи резервної.

В даний час у нашій країні і за рубежем накопичений значний досвід експлуатації авіаційних, транспортних і стаціонарних ГТУ, де­талі яких виготовляли з різних матеріалів.