The aim of this work is to determine the effect of the elements, which do not participate in heat transfer, on the mass of the regenerator of a gas turbine plant X, as well as to define the re-strictions that are imposed on the regenerator design based on the conditions of manufacturability, placement at the facility and transportability. This goal is achieved using an algorithm for finding ra-tional geometric parameters of the heat exchange matrix with minimization of the regenerator mass by Newton's method. It has been determined that the mass of the heat exchange matrix can be 0.48–0.58 of the mass of the regenerator. This makes it necessary, even at the initial design stages, to take into account the effect of the above factors on the mass of the regenerator and the choice of the rational geometrical parameters. A significant result of the studies performed is determination of the effect of dimensional restrictions and requirements for the shape of the regenerator to be increased in its mass. The values of the geometrical parameters of the heat exchange matrix were obtained, at which the mass of the regenerator takes on a minimum value. The significance of the work is that the obtained relationships between the mass of the regenerator and its geometry makes it possible to reduce the metal consumption of the regenerator and the gas turbine plant, which allows designing the heat ex-changers for power plants.

Scopul lucrării este de a determina efectul asupra masei regeneratorului unei centrale cu turbină cu gaz a elementelor care nu participă la procesul de transfer de căldură, precum și restricțiile impuse proiectării regeneratorului pe baza condițiile de fabricație, punerea în funcție și transportabilitate. Acest obiectiv este realizat prin utilizarea unui algoritm pentru găsirea parametrilor geometrici raționali ai matricei de schimb de căldură cu minimizarea masei regeneratoare prin metoda Newton. Pentru a implementa acest algoritm, autorii au obținut relații pentru calcularea caracteristicilor de masă și dimensiune a matricei de schimb de căldură, a elementelor corpului și a regeneratorului în ansamblu. S-a stabilit că masa matricei de schimb de căldură poate fi de 0,48-0,58 din masa regeneratorului, ceea ce duce la necesitatea de a lua în considerare influența factorilor de mai sus asupra masei regeneratorului și alegerea parametrii geometrici raționali deja la etapele inițiale de proiectare. Este prezentată o soluție tehnică, care a făcut posibilă reducerea masei colectoarelor pentru alimentarea și îndepărtarea lichidului de răcire din matricea de schimb de căldură de 3,2 ori și greutatea întregului schimbător de căldură cu 22%. arametrilor geometrici ai matricei de schimb de căldură, la care masa regeneratorului capătă o valoare minimă. Semnificația lucrării constă în faptul că relațiile obținute între masa regeneratorului și geometria acestuia fac posibilă reducerea consumului de metal al regeneratorului și al centralei cu turbină cu gaz și pot fi utilizate la proiectarea schimbătorilor de căldură pentru instlațiile energetice de putere.

Целью работы является определение влияния на массу регенератора газотурбинной установки элементов, не принимающих участия в процессе передачи тепла, а также ограничений, которые накладываются на конструкцию регенератора исходя из условий технологичности, размещения на объек-те и транспортабельности. Поставленная цель достигается за счет использования алгоритма поиска раци-ональных геометрических параметров теплообменной матрицы с минимизацией массы регенератора методом Ньютона. Для реализации данного алгоритма авторами получены соотношения для расчета массогабаритных характеристик теплообменной матрицы, корпусных элементов и регенератора в целом. Определено, что масса теплообменной матрицы может составлять 0,48–0,58 от массы регенератора, что приводит к необходимости уже на начальных этапах проектирования учитывать влияние вышеуказанных факторов на массу регенератора и выбор рациональных геометрических параметров. Существенным результатом проведенных исследований является определение влияния габаритных ограничений и тре-бований к форме регенератора на увеличение его массы (до 8% и 50% соответственно). Получены значе-ния геометрических параметров теплообменной матрицы, при которых масса регенератора принимает минимальное значение, а именно диаметры труб 20–22 мм, количестве ходов теплоносителя 4–8 (при тепловой эффективности регенератора 0,8–0,85) и 6–10 (при 0,9 и выше), относительный поперечный шаг труб в пучке 1,25–1,38. Приведено техническое решение, которое позволило уменьшить массу кол-лекторов для подвода и отвода теплоносителя из теплообменной матрицы в 3,2 раза, а массу всего тепло-обменника – на 22%. Значимость работы состоит в том, что полученные зависимости между массой ре-генератора и его геометрией позволяют снизить металлоемкость регенератора и газотурбинной установ-ки и могут быть использованы при проектировании теплообменников для силовых энергетических уста-новок различных типов.