Паросиловая установка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2781465/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51), М Кл з

F 01 К 11)04

Гасударственный кемитет

СССР (53) УДК 621 .165 (088.8 ) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14 ло делам изобретений и еткрмтий

Дата опубликования описания 25.04.82

В. В. Иванов, .В..Н. Васильев, .А. К. Михайлов и Н. Н. Еремеева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к энерго- и гидромашиностроению, а именно к паросиловым турбинным установкам, и может быть использовано в различных системах привода для преобразования тепловой энергии в механическую при жестких ограничениях по габаритам и весу установки при сохранении высокой мощности.

Наиболее близкой к изобретению является паросиловая установка, содержащая коаксиально установленные на основании в подшипниковых опорах парогенератор, турбину, конденсатор и конденсатный насос,-последовательно соединенные в замкнутый герметичный контур, причем конденсатор и парогенератор выполнены в виде тел вращения, конденсатор прикреплен к парогенератору 1s и смещен относительно него к оси вращения, а рабочее колесо насоса прикреплено к торцу парогенератора (1).

Недостатками известной установки являются сложность конструкции и пониженная герметичность контура, обусловленные раздельным выполнением парогенератора и рабочего колеса турбины, их соединением при помощи зубчатой передачи, а также на- личием подвижных уплотнений между паро2 генератором и рабочим колесом и между рабочим колесом и конденсатором.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение герметичности.

Указанная цель достигается тем, что рабочее колесо турбины прикреплено к торцу парогенератора, противоположному по отношению к торцу, к которому прикреплено рабочее колесо насоса. В . варианте выполнения установка снабжена направляющим аппаратом, установленным между выходом из рабочего колеса турбины и входом в конденсатор на уплотненном валу, жестко соединенном с основанием.

При таком выполнении устройства все элементы контура паросиловой установки жестко соединены в общем вращающемся корпусе, устранены зубчатая передача и (при отсутствии неподвижного направляющего аппарата) подвижные уплотнения по рабочему телу. Введение неподвижного направляющего аппарата обеспечивает увеличение мощности установки за счет раскрутки потока отработавшего пара.

На чертеже представлена предлагаемая паросиловая установка, осевой разрез.

920239

Устройство содержит основание 1 и коаксиально установленные на нем в подшипниковых опорах 2 и 3 и осевой опоре 4 парогенератор 5, турбину 6, конденсатор 7 и конденсатный насос 8, последовательно соединенные в замкнутый герметичный контур, полость которого частично заполнена рабочей жидкостью и ее паром. Конденсатор 7 и парогенератор 5 выполнены в виде тел вращения, конденсатор 7 прикреплен к парогенератору 5 и смещен относительно него к оси вращения. Рабочее колесо насоса 8 прикреплено к торцу парогенератора 5, а к

его противоположному торцу прикреплено рабочее колесо турбины 6. Наружная теплопроводная стенка парогенератора 5 расположена между теплоподводами 9 горячего теп-. лового источника 10, например между соплами газовой горелки. Выход из рабочего . колеса турбины 6 направлен на конус I l конденсатора 7. Внутренняя стенка конуса

11 примыкает к кольцевой полости 12, частично заполненной- хладагентом, и на этой внутренней стенке размещены лопатки рабочего колеса 13 охладителя, ведущие в полость 12 перед шнеком 14. С внешней стороны торца парогенератора 5, примыкающего к полости 12, расположено колесо вентилятора 15. Противоположный торец парогенератора 5 жестко соединен с валом 16 отбора мощности, который связан с приводным элементом, например электрогенератором, и пусковым двигателем через обгонную муфту (не показаны). В пространстве. между лопатками рабочего колеса турбины 6, рабочего колеса насоса 8, полостью парогенератора 5 и полостью конденсатора 7 размещено торообразное тело 17, заполненное термоизоляционным-материалом. В варианте выполнения устройства.между выходом из рабочего колеса турбины 6 и входом в конденсатор 7 установлен направляющий аппарат 18, жестко соединенный с основанием 1 через неподвижный вал 19, уплотненный уплотнением 20.

Установка работает следующим образом.

При запуске парогенератор 5 вместе с рабочими колесами турбины 6 и насоса 8 и конденсатором 7 раскручивается пусковым двигателем, затем включается тепловой источник — газовая многосопловая горелка 10.

Пленка рабочей жидкости, примыкающая к нагреваемой стенке парогенератора 5, испаряется, и возникает перепад давления между парогенератором 5 и конденсатором 7, 4 который срабатывается на рабочем колесе турбины 6, затем отработавший пар при наличии направляющего аппарата 18 раскручивается последним и конденсируется на конусе 11 конденсатора 7. После этого конденсат попадает на вход рабочего колеса насоса

8 и подается им в парогенератор 5, описанный цикл работы повторяется и двигатель выходит на нормальный режим с отдачей мощности через вал 16 приводимому элемен1В тУ.

В охладителе лопатки рабочего колеса

13 прокачивают хладагент, в результате чего осуществляется охлаждение конденсатора 7, после чего тепло хладагента снимается потоком воздуха через вентилятор 15, и охлажденный хладагент возвращается шнеком 14 на вход в рабочее колесо 13.

Простота и высокая надежность конструкции, компактность и высокая удельная мощность предлагаемой паросиловой установки позволяют использовать ее, например, в качестве привода транспортных средств, высокооборотных гидронасосов и т.п.

Формула изобретения

1. Паросиловая установка, содержащая коаксиально установленные .на основании в подшипниковых опорах парогенератор, турбину, конденсатор и конденсатный насос, последовательно соединенные в замкнутый герметичный контур, причем конденсатор и парогенератор выполнены в виде тел враще ния, конденсатор прикреплен к парогенератору и смещен относительно него.к оси вращения, а рабочее колесо насоса прикреплено к торцу парогенератора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения герметичности, рабочее колесо турбины прикреплено к противоположному торцу парогенератора.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, 4О что она снабжена направляющим аппаратом, установленным между выходом из рабочего колеса турбины и входом в конденсатор на уплотненном валу, жестко соединен-. ном с основанием.

Ë5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3950950, кл. 60/657, опублик. 1976.

920239

Составитель Л. Тугарев

Редактор С. Тимохина Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 2293 32 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4