Турбодвигатель

 

ТУРБОДВИГАТЕЛЬ, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины,, подсоединенный к . корпусу канал подвода во(цы и струйный аппарат, активное сопло которого подключено к источнику рабочей среды , a пассивное гидравлически связано с отводом турбины, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь при использовании турбодвигателя в качестве „ привода горной машины,он снабжен обводным каналом с дросселем,пассивное соцло связано с отводом турбины посредствсж г этого канала,активное сопло ,установлено в канале подвода воды и снабжено игольчатым клапаном, a отвод - подпружиненной мембраной, кинематически связанной с дросселем. (Л § о сь 4 О со

(19 01) СОЮЗ COSETGHHX

СИЗ%В О

РЕСПУБЛИН

3(5п в 03 в 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ".К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР д * В П В

I (21) 3002083/25-06 (22) 05.11.80 (46) 30.12.83. Вюл. В 48 (72) A.Ã.Äîáðÿêîâ (71) Всесоюзный. научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим . сп,оСобсм (53) 621.224 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 46583, кл. В 03 В 1/00, 1935.

2.,Авторское свидетельство СССР

В 300651 кл.РОЗ В .1/00, 1969. (54) (57) ТУРБОДВИГАТЕЛЬ, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины,,подсоединенный к корпусу канал подвода вЩы и струйный аппарат, активное сопло которого подключено.к источнику рабочей среды, а пассивное гидрйвлически связано с отводом турбины, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь при использовании турбодвигателя в качестве „ йривода горной машины,он снабжен обводным каналом с дросселем,пассивное сопло связано с отводом турбины посредством этого канала, активное сонло

„ óñòàíîâëåно в канале подвода воды и снабжено игольчатым клапаном, а отвод - подпружиненной мембраной, кинематнческн связанной с дросселем. а ф

1064031

Изобретение относится к гидротурбостроению и может найти применение в приводе горных машин.

Известен турбодвигатель, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины, подсоединенный к корпусу струйный направлякщий аппарат, активное сопло которого подключено к источнику рабочей среды, а пассивное связано с отводом турбины pl) .

Недостатком этого турбодвигателя является использование двух сред, в качестве активной газа или высокого давления, а в качестве пассивнойртути, что отражается на стоимости 15 эксплуатации двигателя., Кроме того, в этом двигателе велики потери как основного, так и вспомогательного рабочего тела.

Известен также турбодвигатель, 20 содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины, подсоединенный к корпусу канал подвода воды и струйный. аппарат, активное сопло которого подключено к,источиику рабо-25 чей среды, а пассивное гидравлически связано с отводом турбины (2) .

Однако в этом турбодвигателе велики потери рабочего тела за.счет включения струйного аппарата и после. дующего выброса рабочего тела, Цель изобретения — уменьшение энергетических потерь при использовании турбодвигателя в качестве привода горной машины.

Поставленная. цель достигается тем, что турбодвигатель, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины, подсоедйненный к корпусу . канал подвода воды и струйный аппарат, активное сопло которого подклю40 чено х источнику рабочей среды, а пассивное гидравлически связано с отводом турбины, снабжен обводньм каналом с дросселем, пассивное сопло связано с отводом турбины посред- 45 ством этого канала, активное сопло установлено в канале подвода воды и снабжено игольчатым клапаном, а отвод — подпружиненной мембраной кинематически связанной с дросселем. 50

На чертеже изображена схема турбодвигателя.

Турбодвигатель содержит устанОвленное в корпусе 1 рабочее колесо

2 турбины, подсоединенный к корпусу

l канал 3 подвода воды и струйный аппарат, активное сопло 4 которого подключено к источнику рабочей среды (не показан), а пассивное сопло 5 гидравлически связано с отводом 6 турбины. Турбодвигатель снабжен обводньм каналом 7 с дросселем 8, и пассивное соцло 5 связано..с отводсм

6 турбины посредством канала 7, активное сопло 4 установлено в канале,65

3 подвода воды и снабжено игольчатым клапаном 9, а отвод 4 - подпружиненной мембраной 10, кинематически связанной с дросселем 8. Турбодвигатель имеет также сливной канал ll, Турбодвигатель работает следунщим образом.

При запуске поток от источника, давления подводится к активному соплу 4 струйного аппарата, затем по каналу 3 подвода воды к рабочему колесу 2 турбины, которое начинает вращаться, при этом поток, проходя через рабочее колесо, создает в от воде 6 турбины давление. Под дейст-. вием давления мембрана 10 открывает дроссель 8 и часть потока по обвод" ному каналу 7 снова поступает в струйный аппарат. Если турбина работает в режиме холостого хода, то скорость рабочЕго колеса 2 выше скорости в режиме номинальной нагрузки, когда ее коэффициент полезного действия максимальный, поэтому гид-; равлическое сопртивление турбинй в режиме холостого хода велико", из-за повышенного сопротивления расход .через турбину ниже номинального,, вследствие этого давление в отводе

6 турбины не растет, мембрана 10 дроссель 8 не перемещает и струйный аппарат работает на создание вакуума в канале 3 подвода воды из-за недостаточного открытия дросселя 8.

Отрицательное давление в канале подвода воды снижает его расходные и напорные характеристики,.поэтому скорость вращения турбины в режиме холостого хода при работе со струйным аппаратом ниже, чем при снабжении водой турбины от источника рабочей среды. Если турбина находится под номинальной нагрузкой, то ско" рость ее вращения ниже скорости холостого хода. В этом режиме она обладает. повышенным гидравлическим сопротивлением, расход через нее возрастает,,растет давление в отводе 6, мембрана 10 под действием давления перемещает дроссель на открытие, увеличивается расход по обводному каналу 7, и соответственно возрастаетрасход через струйный аппарат, Режим всасывания потока в канал подвода воды сменяется напорньм, давление перед турбиной растет, пожтому увеличивается ее движущий момент.

При возрастании нагрузки выше номинальной расход через турбину еще более увеличивается, соответственно увеличивается и напор потока, поступакщего в струйный аппарат, йоэтому растут давление и расход потока, по». ступакщего в турбину, в сравнении с потоком, создаваемым только источником рабочей среды.

При понижении нагрузки работа происходит в обратной порядке.

1064031

Составитель T.Äîâãåëè

Редактор М.Янович Техред у4, репер : . Корректор .Ференп

Заказ 10494/37 Тираж 501 . Псдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д.4/5.

Филиал ППП Патент, r. Ужгорсд, ул. Проектная, 4

Настройка.на давление источника рабочей среды осуществляется игольчатьиа клапаном 9 активного сопла 4 струйного аппарата и изменением степени предварительного сжатия подпружиненнбй мембраны 10.

Таким образом, предлагаемое выполнение турбодвигателя позволит уменьшить энергетические потери при

его работе на повышенных давлениях за счет использования энергии потока которая ранее терялась.