Газовая турбина внутреннего сгорания

 

Турбина предназначена для использования в энергомашиностроении, например в турбоагрегатах для получения электроэнергии. Турбина содержит корпус, полый вал и ось с подающим каналом, систему зажигания, систему подготовки горючей смеси с эжектором и камеры внутреннего сгорания. На валу установлены роторы с камерами внутреннего сгорания, размещенными под одинаковым углом друг к другу, а между ними - крыльчатки вентиляторов. Изобретение обеспечивает повышение КПД и сглаживание колебаний угловой скорости вала турбины. 3 ил.

Предлагается газовая турбина внутреннего сгорания, которая может быть применена в энергетике в качестве источника механической энергии в турбоагрегатах для получения электроэнергии.

Ближайшим аналогом принимается устройство-патент РФ N 2116480. Турбина наряду с достоинствами обладает и рядом недостатков, к которым относится то, что из-за импульсного режима турбины /"хлопки" в камерах внутреннего сгорания/ появляются неравномерные окружные скорости на валу турбины, а это отрицательно сказывается на работе компрессора или генератора тока, к которым подключена турбина в качестве механического привода, тем самым снижается КПД всей установки.

Задача изобретения - повысить КПД устройства, снизить величину колебаний угловой скорости на валу турбины.

Упомянутая цель достигается тем, что на валу установлено несколько роторов с камерами внутреннего сгорания, размещенными под одинаковым углом друг к другу, в зазоре между роторами установлены крыльчатки вентиляторов, подающий канал соединен с системой подготовки горючей смеси в эжекторе.

Устройство имеет следующую конструкцию (фиг.1): на неподвижной оси 1 с каналом для подачи горючей смеси 2 (подающий канал) установлен пустотелый вал 3. На валу 3 неподвижно крепятся камеры внутреннего сгорания 4. На корпусе турбины 5 установлены выхлопные патрубки 6 с регулирующими клапанами 7.

В зазорах между внутренней поверхностью корпуса 5 камер внутреннего сгорания 4 установлены искровые контакты 5'.

В цапфе 8 прорезаны каналы 10 для подачи горючей смеси в камеры 4. В зазоре между роторами 9 установлены крыльчатки вентиляторов 11 (фиг. 2). Подающий канал 2 имеет перемычки 12 для подачи горючей смеси в камеры 4 /при работе каналы 10 совмещаются с перемычками 12/.

Подающий канал 2 соединен с системой подготовки горючей смеси (фиг. 3), состоящей из баллона 13 с энергоносителем /метан или гремучая смесь и т.д./, компрессора 14 и эжектора 15.

Устройство работает следующим образом: горючая смесь, предварительно приготовленная в эжекторе 15, куда подается энергоноситель и сжатый воздух из компрессора 14, через подающий канал 2 подается через каналы 10 и перемычки 12 в камеры внутреннего сгорания 4, заполняя их. Ротор, вращаясь, совмещает искровые контакты 5' на камерах 4, возникает искра и горючая смесь в камерах 4 воспламеняется, происходит "хлопок" с выбрасыванием образовавшихся газов от горения в выхлопные патрубки 6, возникает реактивная сила с крутящим моментом на валу 3 турбины. По причине того, что смежные роторы турбины установлены так, что корпуса камер внутреннего сгорания имеют небольшие углы отклонения по периметру вращения крыльчаток /камер внутреннего сгорания/, то "хлопки" в турбине возникают чаще, чем в известной турбине. Учащенное количество "хлопков" создает более плавное вращение роторов турбины с малыми перепадами угловой скорости вращения /турбины с компрессором или турбины с генератором тока/.

Повышается КПД установки.

Формула изобретения

Газовая турбина внутреннего сгорания, содержащая корпус, ротор с полым валом и подающим каналом в оси, камеры внутреннего сгорания, ограниченные внутренними поверхностями газовых сопел, систему зажигания, отличающаяся тем, что на валу установлено несколько роторов с камерами внутреннего сгорания, размещенными под одинаковым углом друг к другу, в зазоры между роторами установлены крыльчатки вентиляторов, подающий канал соединен с системой подготовки горючей смеси в эжекторе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3