Газотурбинный двигатель дмитроцы

 

Использование: энергетическое машиностроение . Сущность изобретения: двигатель содержит вентиляторные ступени с размещенными на концах их лопаток лопатками турбины, вращающуюся камеру сгорания , конструктивно связанную с первой и последней ступенями турбины. Внутри камеры сгорания образована полость, в которой расположёны компрессор высокого давления и стартер-генератор. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 02 С 6/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4810237/06 (22) 08.02,90 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (76) И.И.Дмитроца (56) Патент CLUA N 2592938, кл. 60 — 35,6, 1952.

Теория В РД. /Под ред, С, М, Шл яхте н ко, M. Машиностроение, 1975, с.349, рис.8.2. (54) ГАЗ ОТУР Б И Н Н Ы Й Д В И ГАТ ЕЛ Ь

ДМИТРО ЦЫ. Изобретение относится к газотурбиностроению, в частности к газотурбинным двигателям.

Недостатками известных двигателей. я вllAIoTcA. ограниченная.теплонапряжен ность камер сгорания (малая удельная мощность) и малая эффективность, Известны двигатели, срдержащие вращающийся диск, в корпусе которого по внешней окружности установлен под углом к плоскости вращения небольшие камеры сгорания с реактивными соплами (1). Эффективные при большом скоростном напоре камеры сгорания (реактивная турбина) вращают компрессор независимо от основной камеры сгорания турбореактивного двигателя и не влияют на теплонапряженность и удельную мощность двигателя.

Известны также газотурбин ые двигатели, содержащие расположенную между осевыми рабочими лопаточными колесами компрес"ора и турбины свободно вращающуюся камеру сгорания, проточная часть которой разделена на.изолированные каналы продольными, установленными под углом к оси камеры лопастями (2), В такси камере

Ы2,, 1787200 АЗ

2 (57) Использование: энергетическое машиностроение, Сущность изобретения: двигатель содержит вентиляторные ступени с размещенными на концах их.лопаток лопатками турбины, вращающуюся камеру сгорания, конструктивно связанную с первой и последней ступенями турбины. Внутри камеры сгорания образована полость, в которой расположены компрессор высокого давления и стартер-генератор. 2 ил. теплонапряженность (следовательно, и удельная мощность) выше, чем в обычных камерах и это не связано с повышением напряжений в элементах конструкции, но энергия свободного вращения камеры двигателем не используется.

Цель изобретения — повышение эффективности и уменьшение габаритов газотурбинных двигателей.

Цель достигается установкой вращающейся камеры сгорания с реактивными соплами по внешней окружности перед активной турбиной и совмещением некоторых рабочих узлов двигателя.

Вращающаяся камера (подвижный сопло вой а и парат) позволяет испол ьзовать центробежное сжатие газа и получить дополнительную мощность (100/) без какихлибо энергетических затрат, что повышает экономичность двигателя, увеличить тепло- напряженность камеры сгорания (скорость истечения газов) без нарушения режима работы установленных после нее активных ступеней турбины, так как дополнйтельный теплоперепад срабатывается реактивной ступенью (камерой), вращаюшейся в проти1787200 воположную первой активной ступени сторону.

С целью уменьшения габаритов (металлоемкости и стоимости) двигателя выполнено конструктивное и функционально совмещение рабочих узлов. рабочие лопатки турбины расположены на периферии вентиляторов, в свободной полости камеры сгорания размещены компрессор с воздухосборником и электромотор для запуска, размеры двигателя определены внешним корпусом камеры сгорания.

В отличие от (11, где реактивная турбина в виде отдельных камер сгорания с соплами выполняет полезную работу, вращая компрессор, но не влияет на эффективность основного двигателя, и (2), где свободно вращающаяся камера сгорания создает условия для повышения теплонапряженности, но энергия ее вращения двигателем не используется, в предложенном варианте вращающаяся камера благодаря сочетанию с активными ступенями турбины выполняет полезную работу и повышает эффективность двигателя за счет центробежного сжатия газов и отбора "излишней" теплонапряженности.

На фиг.1 схематично показан предлагаемый двигатель; на фиг.2 — разрез А-А на .фиг.1, Газотурбинный двигатель содержит камеру сгорания с внешним корпусом 1 и реактивными соплами 2. Рабочие лопатки 3 активных ступеней закреплены на периферии вентиляторов 4. Редуктор 5 передает вращение первой активной ступени турбины центробежному компрессору 6, лопаточный диффузор 7 которого установлен на неподвижной стойке 8. К этой же стойке и к неподвижному валу 14 крепится статор электромотора (генератора) 9 и теплоизолятор 13. Шине 10 для принудительной подачи и предварительного нагрева воздуха установлен на внутреннем корпусе камеры сгорания. Топливные форсунки 11 и спирали 12 зажигания установлены на валу 14 между воздухосборником компрессора и собственно камерой сгорания, Штуцер 15 для подачи топлива из бака установлен в торце вала 14, Шкив 16 ременной(или иной) передачи жестко соединен через вентилятор 4 и рабочие лопатки 3 с внешним корпусом 1 камеры сгорания, Оси двигателя (неподвижный вал 14 и Ось вращения камеры сгорания) укреплены на крепежных стойках 17.

Запуск двигателя осуществляется электрОмОтОрОм 9, питаемым аккумуляторной батареей. Вращение ротора электромотора непосредственно передается крыльчатке .компрессора 6. С включением электромотора подается ток на спирали 12 зажигания, После того, как компрессором создано некоторое давление и камера начала вращаться под действием реактивной силы выходящего из coRR 2 сжатого воздуха; в камеру сгорания подается топливо. Центробежными силами топливо распыляется (пленочное распыление), испаряется и, сгорая, устремляется вместе с поступающим от компрессо10 ра воздухом к соплам 2. Ilo достижении устойчивого. горения и вращения турбины спирали 12 отключаются, электромотор 9 становится генератором, так как вращение крыльчатки компрессора теперь обеспечи15 вается через редуктор 5 первой ступенью турбины. Вторая активная ступень турбины, работающая в паре с реактивной ступенью, через шкив 16 передает механическую энергию внешнему потребителю. Топливо в фордавлением через штуцер 15 и металлическую трубку в канале неподвижного вала 14.

Этот же (или такой же) канал используется для размещения электропроводки от акку25 мулятора к электромотору 9 и спиралям 12 зажигания.

Предложенная конструкция двигателя компактна (из-за совмещения узлов) и может быть применена вместо поршневых

ДВС. В закрытом варианте исполнения (рабочее тело — водород) без особых изменений в ней может быть использована, кроме химической, как солнечная энергия (внешний корпус 1 камеры — абсорбер в фокусе гелио30 концентратора), так и ядерная (на месте

35 спиралей 12 размещаются капсулы с радиоизотопным горючим), Простая форма камеры сгорания позволяет покрыть внутреннюю полость и сопла термостойким материалом (например, керамикой) и

40 сократить потери тепла с ее внешнего корпуса.

Формула изобретения

Газотурбинный двигатель, содержащий двухступенчатый вентилятор, компрессор с ротором, камеру сгорания с наружным и внутренним корпусами и форсункой, турбину с сопловыми рабочими лопатками и выхлопное устройство, отличающийся

50 тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения эффективности работы, двигатель снабжен стартер-генератором, рабочие лопатки турбины расположены на периферии соответствующих ступеней вентилятора, камера сгорания снабжена шнеком, закрепленным на ее внутреннем корпусе, расположена по периферии двигателя, ее наружный и внутренний корпуса закреплены на роторе с воэможностью вращения и соединены с coflilQBblMN лопатками

20 сунки 11 подается насосом или под

1787200

Составитель И.Дмитроца

Техред M,Moðãåíòàë КоРРектоР О Густи

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 269 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 турбины, причем внутренний корпус камеры сгорания установлен с образованием поласти, а компрессор и стартер-генератор установлены в последней.

Газотурбинный двигатель дмитроцы Газотурбинный двигатель дмитроцы Газотурбинный двигатель дмитроцы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергомашиностроению и м.б

Изобретение относится к энергетике. Система аккумулирования термоэлектрической энергии содержит рабочую жидкость, которая циркулирует через первый и второй теплообменники, и термоаккумулирующую среду, которая циркулирует через первый теплообменник. Второй теплообменник соединен с первой тепловой ванной в ходе цикла зарядки и со второй тепловой ванной в ходе цикла разрядки. Таким образом, увеличивается эффективность полного цикла зарядка-разрядка за счет минимизации разности температур между первой тепловой ванной и горячим резервуаром-накопителем в процессе зарядки и достижения максимальной разности температур между второй тепловой ванной и горячим резервуаром-накопителем в ходе разрядки. Изобретение позволяет повысить эффективность цикла. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ использования избыточных мощностей электрической сети заключается в том, что в случае превышения предложения над спросом на энергию ее отводят через нагревательный элемент непосредственно в тепловой аккумулятор и в случае разрядки этого теплового аккумулятора от него отбирают тепло и посредством теплообменного процесса вводят опосредственно в термодинамический круговой процесс. При этом генерируется электрическая энергия. Тепло теплового аккумулятора направляют в энергетическую установку и используют для подогрева воздуха в воздухопроводе камеры сгорания энергетической установки или теплом теплового аккумулятора газовой турбины подогревают топливо для камеры сгорания энергетической установки. Изобретение направлено на снижение расхода топлива и повышение общего кпд энергетической установки. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Способ работы компрессорной станции магистральных газопроводов, газоперекачивающие агрегаты которой оснащены комбинированным типом привода - электроприводным и газотурбинным, характеризуется тем, что при падении электрической нагрузки общей энергосистемы для газоперекачивающих агрегатов в качестве привода используют обратимый двигатель-генератор, оснащенный преобразователем частоты для работы в режиме двигателя и генератором - для работы в режиме выработки электроэнергии, соединенного с газовым компрессором через автоматическую центробежную расцепную муфту с силовым валом и валом отбора мощности. При значительном увеличении электрической нагрузки общей энергосистемы используют газотурбинный привод. Газотурбинный привод имеет воздушный компрессор, на вход которого подают воздух, направляемый затем в камеру сгорания, в которой при сжигании газовоздушной смеси преобразуют образовавшийся высокоэнергетический тепловой поток в механическую работу за счет вращения струями газовоздушной смеси лопаток газовой турбины. Отработанные газы направляют через газоход в котел-утилизатор для дальнейшей утилизации с целью получения тепловой энергии. Останов газотурбинного привода и пуск обратимого двигателя-генератора осуществляют синхронизированно. Способ позволяет снизить потребление электроэнергии из внешней электрической сети при повышении надежности энергоснабжения и ресурса газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. 2 ил.

Газотурбинный двигатель дмитроцы

Наверх