Судовой движитель

Изобретение относится к судостроению и касается создания реактивных паровых движителей и рулевых устройств. Судовой движитель имеет паровой котел. Движитель дополнительно содержит распределитель пара и, по меньшей мере, одну трубу создания реактивного движения, вход которой по ходу движения закрыт решеткой. Первым выходом по пару паровой котел подсоединен посредством крана к распределителю паровых потоков, выходы которого введены в трубы создания реактивного движения со стороны направления движения. Второй выход по пару парового котла подключен к входам перфорированных труб, введенных в трубы создания реактивного движения со стороны направления движения. Движитель может иметь паровую турбину, подключенную посредством крана между вторым выходом по пару парового котла и входами перфорированных труб. Движитель может содержать две трубы создания реактивного движения. Движитель может выполняться с дополнительным выходом распределителя и с дополнительным выходом парового котла, которые для создания обратного хода могут быть введены через краны в трубы создания реактивного движения со стороны, противоположной решетке. Движитель может быть выполнен с трубами регулирования направления движения, с дополнительным выходом распределителя и с дополнительным выходом парового котла, которые через краны могут быть введены в эти трубы регулирования направления движения. Движитель может иметь емкость с водой, подключенную через кран к паровому котлу. Движитель дополнительно может содержать опреснитель, подключенный через кран к паровому котлу. Изобретение позволяет повысить экономичность работы движителя. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области средств организации движения водных средств транспорта, в частности к области реактивных движителей, и может быть использовано для организации движения водных средств транспорта как в прямом, так и в обратном направлении, а также для изменения направления движения водного средства транспорта за счет использования реактивной силы струи пара.

Известен (RU, патент 2082825) тепловой двигатель, содержащий паровой котел, внешний источник тепла, расширительную машину, холодильник-конденсатор, подкачивающий жидкостный насос и систему тепловых генераторов. Расширительная машина имеет цилиндропоршневую конструкцию, выполненную с возможностью подвода тепла в цилиндр от внешнего источника, паровой котел выполнен в виде ресивера пара, а система тепловых регенераторов состоит из двух частей основного регенератора, включенного между цилиндром и котлом через впускной клапан, и дополнительного регенератора с двумя проточными контурами, один из которых включен между основным регенератором и холодильником-конденсатором через выпускной клапан, а второй - между холодильником-конденсатором и котлом через подкачивающий жидкостной насос.

Недостатком известного двигателя следует признать его сложность.

Наиболее близким аналогом заявленного технического решения можно признать (RU, патент 2257512) средство создания движения, содержащее емкость для питательной воды с температурой до 100°С и паровой котел. Емкость состоит из теплоизолирующих стенок, патрубка для подачи питательной воды с крышкой и патрубка для вывода питательной воды. Паровой котел состоит, по крайней мере, из топки, парообразующих поверхностей нагрева, имеющих водный коллектор, связанный с патрубком вывода питательной воды из емкости, пароперегревателя, имеющего паровой коллектор, вход которого связан с выходом пароводяного коллектора парообразующих поверхностей нагрева, а выход которого - с потребителем полученного пара под давлением, например паровой турбиной. Паровая турбина может быть связана через редуктор непосредственно с движителем транспортного средства или может быть связана с электрогенератором, расположенным на транспортном средстве, вырабатываемая которым электроэнергия может питать электродвигатели транспортного средства. Полученный пар под давлением может быть использован также в качестве реактивной тяги на транспортных средствах, например на ракетах.

Недостатком известного устройства можно признать его низкую эффективность.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого технического решения, состоит в создании реактивного движителя водных средств транспорта.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого технического решения, состоит в повышении экономичности работы движителя. Для достижения указанного технического результата предложено использовать судовой движитель, содержащий паровой котел, предпочтительно, подключенный первым выходом по пару к паровой турбине. Кроме того, он дополнительно содержит распределитель пара и, по меньшей мере, одну трубу создания реактивной тяги, причем вторым выходом по пару паровой котел подсоединен посредством крана к распределителю паровых потоков. Выходы распределителя введены в трубы создания реактивного движения со стороны направления движения, при этом вход труб по ходу движения закрыт решеткой, а второй выход по пару парового котла, предпочтительно, через паровую турбину, подключен к входам в виде перфорированных труб, введенных в трубы создания реактивной тяги со стороны направления движения. Перфорированные трубы введены в трубы создания реактивного движения на расстояние до половины длины трубы создания реактивного движения. Предпочтительно паровой котел соединен с паровой турбиной посредством крана или управляемого клапана. В зависимости от размеров средства водного транспорта, на котором установлен предлагаемый судовой движитель, количество труб, создающих реактивное движение, может отличаться. Предпочтительно используют, по меньшей мере, две трубы создания реактивного движения, установленные параллельно. Для создания реверсивной реактивной тяги движитель может быть выполнен с дополнительным выходом распределителя и с дополнительным выходом парового котла, которые для создания обратного хода введены через краны в трубы создания реактивно движения со стороны, противоположной решетке. Движитель может быть также выполнен с трубами регулирования направления движения, с дополнительным выходом распределителя и с дополнительным выходом парового котла, которые через краны введены в эти трубы регулирования направления. Для увеличения ресурса работы движителя к паровому котлу могут быть подключены емкость с питательной водой или опреснитель.

Любой используемый в предлагаемой конструкции паровой котел содержит емкость с нагреваемой водой, средство нагрева воды и средство повышения температуры пара. Паровая турбина предназначена для выработки электрической энергии, необходимой для нужд водного транспортного средства. Распределитель пара представляет собой многоходовое устройство (кран), в корпусе которого выполнены один штуцер входа пара и множество штуцеров выхода пара, коммутируемых между собой путем перемещения (кругового или линейного) подвижной части распределителя.

На чертеже схематично приведен вид предлагаемого движителя в базовом варианте реализации, при этом использованы следующие обозначения: паровой котел 1, паровая турбина 2, распределитель 3 паровых потоков, трубы 4 создания реактивного движения, перфорированные трубы 5.

Предлагаемый движитель в базовом варианте работает следующим образом.

Из нагретого парового котла 1 пар через второй выход по пару поступает на вход паровой турбины 2, ротор которой соединен с валом генератора электрического тока, вырабатывающего электрическую энергии для нужд средства водного транспорта, в частности, эта электрическая энергии может быть использована для управления распределителем 3 паровых потоков, а также обслуживания парового котла. Одновременно через первый выход по пару парового котла пар поступает в распределитель 3, в качестве которого может быть использован многоходовой кран. Через распределитель 3 и трубопроводы пар в заранее заданной последовательности поступает в трубы 4 создания реактивного движения. Выход паровой турбины 2 по пару соединен посредством трубопроводов с перфорированными трубами 5, введенными до половины длины в трубы 4 создания реактивно движения. Пар, поступающий посредством перфорированных труб 5 в трубы 4 создания реактивного движения, предотвращает разрыв указанных труб 4 создания реактивного движения. Водное транспортное средство начинает перемещаться в противоположную сторону относительно направления подачи пара в трубы создания реактивного движения.

При необходимости создания обратного хода пар подают с противоположной стороны труб 4 создания реактивного движения.

Для управления направлением движения водного транспортного средства может быть использованы (в случае использования двух и более труб 4 создания реактивного движения) как подача пара только в часть труб 4 создания реактивного движения или подача пара в противоположном направлении (аналог работы машинами водного транспортного средства в разных направления - одна в прямом направлении, другая - в обратном или отключена). Кроме того, возможно использование дополнительных труб создания реактивного движения (и, соответственно, дополнительных кранов и трубопроводов), ориентированных не параллельно относительно труб создания реактивного движения, используемых по прямому назначению.

При реализации предлагаемого движителя на яхте класса «Звездный» используют две трубы создания реактивного движения, установленных под днищем яхты по обе стороны от киля. Объем парового котла 1 составляет 20 дм3, в качестве распределителя 3 паровых потоков использован двухходовой кран. Также в качестве распределителя 3 паровых потоков может быть использован двухходовой клапан. Используемая паровая турбина 2 не имеет каких-либо ограничений, кроме ее физических размеров. Диаметр труб 4 создания реактивного движения составляет 0,4 м, диаметр перфорированных труб 5 - 0,1 м. К входу по воде в паровой котел 1 подключен выход емкости с питающей водой. Возможно подключение электрического опреснителя.

Использование движителя предлагаемой конструкции обеспечивает повышение экономичности его работы за счет упрощения как самой конструкции, так и сервисного обслуживания.

1. Судовой движитель, содержащий паровой котел, отличающийся тем, что он дополнительно содержит распределитель пара и, по меньшей мере, одну трубу создания реактивного движения, вход которой по ходу движения закрыт решеткой, причем первым выходом по пару паровой котел подсоединен посредством крана к распределителю паровых потоков, выходы которого введены в трубы создания реактивного движения со стороны направления движения, при этом второй выход по пару парового котла подключен к входам перфорированных труб, введенных в трубы создания реактивного движения со стороны направления движения.

2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит паровую турбину, подключенную посредством крана между вторым выходом по пару парового котла и входами перфорированных труб.

3. Движитель по п.1, отличающийся тем, что он содержит две трубы создания реактивного движения.

4. Движитель по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с дополнительным выходом распределителя и с дополнительным выходом парового котла, которые для создания обратного хода введены через краны в трубы создания реактивного движения со стороны, противоположной решетке.

5. Движитель по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с трубами регулирования направления движения, с дополнительным выходом распределителя и с дополнительным выходом парового котла, которые через краны введены в эти трубы регулирования направления движения.

6. Движитель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит емкость с водой, подключенную через кран к паровому котлу.

7. Движитель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит опреснитель, подключенный через кран к паровому котлу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судостроению, а именно к движетелям судов и других плавсредств сравнительно небольшого водоизмещения. .

Изобретение относится к судостроению, а именно к движетелям судов и других плавсредств сравнительно небольшого водоизмещения. .
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для создания водометов, например водометных судовых движителей. .
Судно // 2072160

Изобретение относится к судостроению, а именно к водореактивным движителям, и может быть использовано в качестве привода для судов различного назначения, а также в качестве двигателя-насоса для циркуляционных контуров.

Изобретение относится к судостроению , а именно к водометным движителям. .

Изобретение относится к судостроению , а именно к газоводометному движителю судна. .

Изобретение относится к судостроению . .

Движитель // 1654130
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для импульсного перемещения подводных объектов. .

Изобретение относится к судостроению и может использоваться в энергетике, в насосостроении и в системах отопления

Изобретение относится к судовым движителям, а именно к водометным движителям моторных лодок

Изобретение относится к области морского и речного флота, в которых используются суда на воздушной подушке с реактивными газопаротурбинными установками. Для работы установок применяется пресная вода, запасенная в емкостях, являющаяся энергоносителем. Реактивное судно на воздушной подушке содержит корпус, ограждение корпуса, размещенные в корпусе емкости для пресной воды, центробежные вентиляторы для нагнетания сжатого воздуха под днище корпуса и создания воздушной подушки и газопаротурбинные установки для работы центробежных вентиляторов, реактивные газопаротурбинные установки для движения судна, установленные на палубе, с использованием в них воды в качестве энергоносителя и получения полезной мощности и силы тяги, установленный в корпусе судна парогенератор на отработанных водороде и кислороде с температурой 500-550°С, соединенный главным паропроводом с коллектором пара реактивной газопаротурбинной установки и холодильником для охлаждения отработанных в парогенераторе водорода и кислорода, подсоединенным к накопительной емкости и распределительному устройству, парогенератор, подключенный к системе охлаждения реактивной газопаротурбинной установки на жидкометаллическом теплоносителе, соединенный с паровой турбиной и с главным паропроводом, подсоединенной к электрогенератору, включенному на электрощит и к конденсатору, источник питания плазмохимических реакторов реактивной газопаротурбинной установки, подключенный к электрощиту. Новым в изобретении является то, что реактивная газопаротурбинная установка включает корпус с диффузором для входа атмосферного воздуха с установленным в нем в обтекателе пусковым двигателем, реактивное сопло для создания силы тяги с размещенными в нем конусом и форсунками для впрыскивания водорода или углеводородного топлива, для форсирования установки и увеличения силы тяги, и два силовых блока, установленные в корпусе, содержащие термодиссоционную газотурбинную установку и паротурбинную установку, соединенные валом с одной стороны с электрогенератором, включенным на электрощит, а с другой - с высоконапорным вентилятором для создания движения воздуха в кольцевом канале между корпусом и силовыми блоками, и центробежным компрессором, подсоединенным к камерам сгорания, равномерно расположенным по окружности для сгорания продуктов диссоциации - водорода и кислорода и создания силы тяги. Новым в изобретении является также то, что термодиссоционная газотурбинная установка для получения источника энергии - водорода и кислорода, и полезной мощности, выполнена с плазмохимическими реакторами, равномерно расположенными по окружности для термической диссоциации водяного пара и получения водорода и кислорода с температурой, превышающей 2500°С, и высоким давлением, подключенные к источнику питания, сообщающиеся с одной стороны с помощью диска-клапана, имеющего отверстия для входа пара и кольцевые лабиринтовые уплотнения, вращающегося с заданной частотой, с коллектором пара, а с другой соединены с расширяющимися соплами и цилиндрами волновых компрессоров, имеющими форсунки для впрыскивания в них воды или жидкого металла, подсоединенные к газовой турбине, укрепленной на валу, соединенном с электрогенератором, снабженной выпускным патрубком для выпуска отработанных водорода и кислорода в парогенератор. Новым в изобретении является также то, что плазмохимические реакторы для термической диссоциации водяного пара и получения водорода и кислорода с температурой, превышающей 2500°С, расширяющиеся сопла и цилиндры волновых компрессоров имеют рубашки для циркуляции охлаждающей жидкости - жидкометаллического теплоносителя и воды, для охлаждения стенок сопел - анодов плазмохимических реакторов. Новым в изобретении является также то, что плазмохимические реакторы содержат корпус с рубашкой, сообщающийся с охлаждаемым соплом - анодом, с расположенным в корпусе на заданном расстоянии от его стенок электродом-катодом, укрепленным в устройстве подключенным к источнику питания, с размещенной в корпусе форсункой для впрыскивания легкоионизирующей присадки или несколько плазмохимических реакторов с размещенными в них форсунками для впрыскивания легкоионизирующей присадки расположены в одном блоке, соединенном с расширяющимися соплами волновых компрессоров с одной стороны, а с другой сообщаются с диском-клапаном, имеющим отверстия для входа пара и кольцевые лабиринтовые уплотнения, или несколько плазмохимических реакторов, расположенных в одном блоке, содержат корпусы с рубашкой, крышкой и колпаком, с укрепленными в корпусах на заданном расстоянии от их стенок в слое электроизоляции электродами-катодами, сообщающиеся с охлаждаемыми соплами-анодами, при этом на блоке плазмохимических реакторов расположен клапанный механизм с впускным клапаном для впуска водяного пара, клапанный механизм включает патрубок для входа пара, соединенный с коллектором, подсоединенным к корпусам плазмохимических реакторов, с размещенным на коллекторе впускным клапаном, с ограничителем и пружиной для впуска водяного пара. Новым в изобретении является также то, что паротурбинная установка для сгорания водорода в кислороде и получения полезной мощности выполнена с осевым компрессором, подсоединенным к распределительному устройству, последовательно соединенным с соединительными цилиндрами, камерами сгорания, равномерно расположенными по окружности, включающими форсунки для воспламенения водорода в кислороде за счет впрыскивания газообразных струй продуктов термической диссоциации электропроводной жидкости и комбинированные форсунки для впрыскивания газообразной смеси продуктов термической диссоциации электропроводной жидкости и углеводородного топлива, с расширяющимися соплами и цилиндрами волновых компрессоров, подсоединенные к паровой турбине, укрепленной на валу, соединенном с термодиссоционной газотурбинной установкой и электрогенератором, снабженной выпускным патрубком для выпуска отработанного пара в конденсатор, при этом осевой компрессор выполнен двухкорпусным с приемной камерой, с шарнирно укрепленной на ней заслонкой для входа атмосферного воздуха, причем второй корпус снабжен впускным патрубком для входа продуктов диссоциации - водорода и кислорода, из распределительного устройства. Новым в изобретении является также то, что форсунка для воспламенения водорода в кислороде содержит корпус с патрубками для подачи электропроводной жидкости, соединенными с цилиндрическими каналами, расположенными внутри корпуса в слое электроизоляционного материала, с одной стороны которых установлены электроды, подключенные к генератору импульсов, а с другой выполнены сопла, направленные под углом друг к другу и сообщающиеся с взрывной камерой форсунки, имеющей днище с отверстиями для выхода газовых струй. Новым в изобретении является также то, что комбинированные форсунки содержат корпус с патрубками для подачи электропроводной жидкости, соединенные с цилиндрическими каналами, расположенными внутри корпуса в слое электроизоляционного материала, параллельно размещению топливной форсунки, с одной стороны которых установлены электроды, подключенные к генератору импульсов, а с другой выполнены сопла, направленные под углом друг к другу и сообщающиеся с взрывной камерой форсунки, имеющей сопло для выхода газовых струй. Достигается увеличение скорости движения. 18 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов эвакуации, спасания и выживания персонала аварийных морских нефтегазовых сооружений, транспортных и технологических судов в ледовых условиях. Предложена спасательная шлюпка закрытого типа для эвакуации и спасания персонала с морских объектов в ледовых условиях, содержащая корпус, двигательно-движительный комплекс, включающий расположенные в корпусе шлюпки, побортно установленные баллоны высокого давления газа и связанные с ними через управляемые задвижки реактивные сопла-движители, причем баллоны высокого давления газа размещены в защитных контейнерах и установлены с возможностью их демонтажа, а реактивные сопла-движители присоединены непосредственно к корпусам баллонов высокого давления газа. При этом двигательно-движительный комплекс спасательной шлюпки дополнен движительным устройством в виде откидной поворотной винто-рулевой колонки с силовым приводом. Предлагаемая спасательная шлюпка позволяет повысить безопасность при эвакуации спасаемого персонала с морских объектов в ледовых условиях. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх