Винтовая турбина

 

Класс 14с, 3

Я фЯЯ

ОПИСАНИЕ винтовой турбины.

К авторскому свидетельству A. А. Шершнева, заявленному 30 сентября

1934 года (спр. о перв. № 154703), с присоединением заявки от 5 декабря 1934 года (спр. о перв. ¹ 158459).

Приоритет по п. 3 „предмета изобретения" от 5 декабря 1934 года.

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1935 года. (7Ц

Предлагаемая винтовая турбина с противоположно вращающимися колесами при отсутствии прямолинейного движения рабочих органов снабжена двумя расположенными один в другом барабанами, в полости внутреннего из которых происходит горение и парообразование. Наружный барабан с внутренней стороны, а внутренний — с наружной снабжены винтовыми каналами, расположенными в обратном направлении.

Камера выхода винтовых каналов, где помещены трубы испарителп, через которые проникают расширяющиеся кислород и водород, охлаждающие и конденсирующие выходящий пар, снабжена отверстиями для вывода в холодильник конденсата, подаваемого затем снова в камеру горения.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез винтовой турбины; фиг. 2 — поперечный разрез ее по АВ на фиг. 1; фиг. 3 — то же по CD на фиг. 1; фиг. 4 — продольный разрез турбины в другой форме выполнения.

Турбина предназначается для использования в качестве двигателя для стратопланов.

Горючим для предлагаемой турбины служит жидкий водород, сгорание которого происходит в среде кислорода, подаваемого в турбину также в жидком виде.

Как жидкий водород, так и жидкий кислород хранятся в специальных баллонах, на чертеже не показанных. Рабочим телом (теплоносителем) являются водяные пары, которые получаются при соединении (сгорании) водорода и кислорода и при испарении воды (конденсата), впрыскиваемой в камеру, где происходит горение водорода.

Турбина состоит из двух стальных пустотелых барабанов 1 и 2, из которых барабан 2 расположен внутри барабана 1.

Барабаны имеют общую ось вращения и во время работы вращаются в разные стороны. Внутри барабана 2 расположена полость-камера 3, в которой происходит горение водорода и испарение воды.

Вода (конденсат) подается в турбину по трубе 4 и каналам 5 и поступает в камеру 3 через сопла б.

Жидкий водород по трубе 11 и каналам 12 поступает в трубы 8 испарителя и из него по каналам 9 выходит в камеруЗуже в газообразном состоянии.

Аналогично этому жидкий кислород вводится по трубе 7, проходит через трубы 8 испарителя и далее уже в газообразном состоянии поступает в камеру горения 3 через отверстия 13. Воспла менение ведорода при пуске турбины в ход осуществляется подачей в камеру 3 газообразного кислорода, предварительно прогретого до необходимой температуры. Во время нормальной работы турбины подача водорода, кислорода и воды автоматически регулируется приборами, на чертеже не показанными.

Высокая температура, развивающаяся при горении водорода в камере 3, понижается испарением воды, впрыскиваемой в камеру горения через сопла 6. Стены барабана 2 защищаются от действия пламени водяной рубашкой 14, располагаемой кольцеобразно у стенок барабана под действием центробежной силы. Получающиеся в камере 3 водяные пары необходимого давления и температуры выходят из камеры 3 через кольцевое отверстие 75 и направляются в винтовые каналы 16, расположенные на наружной поверхности барабана 2 (правый винт) и каналы 16 на внутренней поверхности барабана 7 (левый винт).

Каналы 16, 76 постепенно расширяются и в конце барабана, соединяясь, образуют камеру 17.

Эта камера служит для отвода тепла от пара, прошедшего через каналы 76; здесь происходит конденсация паров и образуется вакуум. Холодным источником является с одной стороны холодный воздух, омывающий ребристую повеохность 18барабана 1, а сдругой стороны— испаряющиеся в трубах 8 кислород и водород. Чтобы повысить теплопереда .у к трубам 8 вращающегося испарителя, приварены лопасти 79, увеличивающие поверхность теплообмеí, и способствующие перемешиванню конденсируемых паров. Получающийся з камере 77 конденсат выбрасывается центробежной силой в отверстия 20 и собираетс, в холодильник 27> из которого по трубе 22 поступает в насос, на чертеже не показанный, подающии его снова в трубу 4.

При движении по винтовым каналам 16, 1б пар, расширяется и производит работу, заставляя барабаны 7 и 2 вращаться в разные стороны.

В форме выполнения турбины, изображенной на фиг. 4, питательный центробежный насос 20 (фиг. 4) составляет одно целое с внутренним барабаном 2 и служит для захватывания конденсата из камеры 17. Частичный отвод тепла из конденсатора осуществляется не ребрами 18 (фиг. 1), охлаждаемыми холодным воздухом, а посредством змеевика 78 (фиг. 4), помещенного в камере 17 и наполненного жидкостью, не застывающей при достаточно низкой температуре, часть какового змеевика, расположенная снаружи барабана 1, охлаждается током воздуха.

Предмет изобретения.

1. Винтовая турбина с противоположно вращающимися колесами, отличающаяся применением двух помещающихся один в другом барабанов, из коих внутренний барабан, в полости которого происходит горение и парообразование, снабжен на наружной его стороне BHHToBbIMH каналами 16> а наружный барабан 1 снабжен на внутренней его с-.opoI такими же, но обратного направления, винтовыми каналами 16 .

2. Форма выполнения турбины по п.1, отличающаяся тем, что в камере 17 выхода винтовых каналов помещаются трубы 8, через которые протекают расширяющиеся кислород и водовод с целью охлаждения и конденсации паров в камере 77; снаб::;.= Iíîé отверстиями 20 для выхода конденсата в холодильник21, откуда конденсат особым насосом по т;убам 22 и 4 подается снова в камеру

1 * !

i 09QIIy 5I

3. Форма выполнения турбины по пп. 1 и 2, отличающаяся применением составляющего одно целое с внутренним барабаном центробежного насоса 20, захватывающего конденсат из кам еры 17, в которой помешается змеевик 78, расположенный снаружи барабана 1, часть которого охлаждается током воздуха..Ы, авторскому свидетельству А. А, Ййершнева № 43427 фей 8

«Ы ДРЛЬсЫ ) Я „

Эксперт Н. А. Быков

Редактор А. Л, Денисов

Тип, „Печатный Труд". Зак. 4063 — 40P