Паровая турбина

Паровая турбина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Й- 15348

Класс 14 с, 4 щ .

8j!, ),Д

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ паровой турбины.

К патенту P.Â. Васильева, заявленному 80 апреля 1928 года (заяв. евид. М 27131).

О выдаче патета опубликовано 31 мая 1930 года. Действие патента распространяется иа 15 лет от 31 мая 1930 года.

В существующих паротурбинных установках котел, производящий пар и турбины, потребляющие пар, были отдельными единицами силовой установки, соединявшиеся между собою иногда очень длинными паропроводами, в которых терялось значительное количество энергии пара, и кроме того, такая силовая установка требовала больших затрат средств и места и не могла применяться там, где площадь под установку ограничена (автомобили, воздухоплавательные аппараты).

Предлагаемое изобретение устраняет эти недостатки, соединением котла и паровой турбины в одно целое так, что кожухом последней является кольцевой паровой котел с дымогарными трубками, а торцевые

«части котла служат одновременно торцевыми дисками турбины, в которых укрепляются направляющие аппараты, парораспределительные. устройства и подшипники для вала.

На чертеже фиг. 1 изображаетпоперечный разрез турбины; фиг. 2 — продольный разрез; фиг. 3 — разрез дымогарных трубок; фиг.4 — вид со стороны лопаток на передний диск с распределительным устройством; фиг. 5 — парораспределительное .устройство в заднем диске; фиг. 6 †водяной и воздушный насосы в разрезе.

В.кольцевые заточки, сделанные в торцевых поверхностях на ободе рабочего .колеса 1 (фиг. 2) и в дисках 2 и 2 укреплены лопатки 3 и 4, выполненные в виде полуцилиндров, образующие которых расположены параллельно валу 6, при чем лопатки выпуклыми поверхностями расположены в противоположные стороны. Рабочее колесо 1 жестко посажено на вал 6, вращающийся в подшипниках 8, укрепленных в дисках 2 и 2 рядом с подшипниками 8 на валу 6 сидят шариковые упорные подшипники 9, опирающиеся в торцевые поверхности подшипников 8. В ободах дисков 2 и 2 сделаны кольцевые пазы, в которые входит обод рабочего колеса 1. Наружные стенки кольцевых пазов в стык подходят друг к другу, образуя одно целое, а внутренние образуют с диском колес4 1 малый зазор. Для уплотнения щелей, в торцах обода рабочего колеса сделаны кольцевые выточки, в которые входят кольца l4, укрепленные в заточках дна кольцевых пазов дисков 2 и 2 . Наружные стенки кольцевых пазов окружены кожухом 22 (фиг. 1) с полукруглою складкой 22, служащей каналом для перепускания пара отработанного на одной стороне колеса в другую, при чем кожух 22 является внутренней стенкой котла, а наружной является грушеобразной формы кожух И.

Оба упомянутые кожуха торцами крепятся к дискам 2 и 2 при помощи болтов б.

Между внутренней стенкой 22и наружной 21 расположены, по окружности, дымогарные трубки 42, концы которых завальцованы в диски 2 и 2 и закрыты пробками 44 (фиг. 3), а оси направлены параллельно валу 6. В нижней части котла укреплена образующая топку коробка 81 с дверцей 82 и вставленной в дно коробки форсункой 85, питающейся через. ответвление а, прикрепленной к форсунке при помощи гайки 86, трубки 87 жидким топливом и через ответвление Ь сжатым воздухом для распыления горючего, а для более лучшего распыления и пер емешивания горючего с воздухом подаваемым через пропущенные сквозь кожух И и дно топки трубки 84 предусмотрен конус 40, укрепленный к потолку топки и входящий в устье форсунки.

К нижней части кожуха И прикреплены створчатые поддувальные дверцы 89, для регулирования подачи в процессе горения воздуха и краны 88 для спуска из котла воды, в верхней же части укреплен паросборник 24, с предохранительным клапаном 25 и маховичком 26 дроссельной заслонки 51 (фиг. 1). Кроме того, в верхней части кожуха И для заполнения котла водою сделано отверстие 27, закрываемое пробкой 28, а в средней части укреплены ланы 80, служащие для установки турбины на станину. Дымогарные трубки 42, соединены между собою и топкой 81 патрубками 45 так, что газы разветвляясь на два параллельных потока в топке 81, проходят последовательно все дымогарные трубки, расположенные под одну сторону вертикального диаметра и собираются в патрубок 46, соединенный с трубою 48, сообщающейся с дымососом, при чем внутри трубы 48 проходит, служащая пароперегревателем труба 58, соединенная с патрубком 52, вставленным в патрубок 46. Один конец патрубка 52 закрыт, а,другой соеди.нен с коленом 50; свободный конец последнего сообщается с паросборнимом, при помощи вставленной в него заслонки 51.

Труба 58 подводит пар к отверстию а парораспределителя 18 (фиг.,4), откуда пар по направлению стрелок проходит между лопатками 8 и 4 рабочего колеса 1 дисков 2 и 2 и возвращается через отверстие Ь в канал И, образованный складкой 22, а по послед нему подводится к отверстию 8 парораспределителя второй пары лопаток (фиг. 5), откуда, проходя между лопатками по всей окружности, возвращается к отверстию Х парораспределителя, а затем в холодильник.

Парораспределители 18 укреплены при помощи шипов 18 r стенкам кольцевых пазов в дисках 2 и 2, при чем сторона . парораспределителя, обращенная к лопаткам 3 рабочего колеса 1, выполнена из мягкого материала с целью избежать поломки лопаток. В диск 2 вставлены, как показано на фиг. 4, воздушный и водяной насосы 10, устройство которых показано на фиг. 6. Насосы приводятся в действие через посредство сидящего на диске рабочего колеса 1 кулака 12, который, нажимая на пробку 9 поршня 8 (фиг. 6), производит движение последнего, а для движения в обратном направлении поршня 8 служит расположенная в пазе 5 цилиндра 1 пружина 6, которая давит на кольцевой заплечик 10 пробки 9. В стенке цилиндра 1 ввинчены всасывающий патрубок 2 и нагнетательный 2 с пластинчатыми клапанами 8 н 8, а в дно его ввинчивается трубка 7, которая проходит через отверстие в поршне 8 и сообщается с полостью последнего; трубка 7 предназначена для подвода смазочного масла, которое через отверстие 18,проходит к трущимся стенкам цилиндра, а через отверстие 11 для смазки трущейся поверхности кулака 12 и пробки 9. Цилиндры 1 воздушного и водяного насосов на одном конце снабжены резьбой, а на другом — шестигранной головкой, помощью которых они в собранном виде ввинчиваются в специально приготовленное место в диске 2 . Смазка к уплотняющим кольцам 14 (фиг. 2) иподшипника 8, 9 подается центробежной силой из каналов 15, отходящих от общей трубки, вставленной в полость вала и укрепленной в крышке 16 при помощи резьбы. К концу трубки, выходящему наружу гайкою 18 присоединяется подводящая трубка 17, Дымосос, предназначаемый для вытягивания газов из котла, состоит из цилиндрического закрытого с одного конца короба, внутри которого в подшипниках установлен вал, несущий на одном конце лопастный винт, а на другом — шкив, вращаемый от вала 6 ременной передачей. Заполнив котел водою через отверстие 27 разводят горение в топке 81, а затем подводят регулярно жидкое топливо и воздух для распыления через трубки 87 поддерживают форсировку топки на желаемой высоте. Образовавшиеся от горения в топке газы проходят по трубкам 4 и 45, передавая на своем пути теплоту воде, а сами по трубе 48 .вытягиваются дымососом наружу. Образующийся пар собирается в паросборник 24; откуда при открытой заслонке 51 направляется по трубе б8 в парораспределитель 18, при чем по пути перегревается, получая теплоту от отходящих газов. Из парораспределителя 18 пар в отверстие а поступит в первую пару лопаток, где отдает свою кинетическую энергию рабочему колесу 1, вращаеъ его, а затем выходит через канал Ь в канал d, по которому поступает во второй парораспределитель 18, откуда через отверстие S на вторую пару лопаток, передав им часть кинетической энергии и через отверстие Х выходит в холодильник. В холодильнике часть пара рассеивается, а другая часть . конденсируется и в жидком виде собирается в водяной бак, откуда водяным насосом 10 подается в котел через расположенное в нижней части последнего отверстие И.

Воздух для распыления топлива берется as бака, куда он накачивается воздушным насосом. Масло для смазки и топливо из баков подается под давлением воздуха, который туда накачивается ручным насосом.

Воздух для горения подводится через трубки 84 и регулируется при помощи поддувальпых дверок 89.

Предмет патента.

1. Паровая турбина, характеризующаяся тем, что рабочее колесо 1, (фиг. 1 — 5) с двумя рядами рабочих лопаток 8, укрепленных в концевых углублениях по обеим сторонам диска колеса, помещено внутри кольцеобразного парового котла, образованного: 1) двумя концентрическими кожухами 22 и 21, в нижней части которых укреплена коробка 81, образующая топку с форсункой 8о и подводящими воздух трубками 84, и 2) двумя боковыми дисками 2, снабженными. направляющими лопатками 4, укрепленными, соответственно рабочим лопаткам 8, в кольцеобразных углублениях дисков 2 и 2, которые скреплены с кожухами 22 и 29 болтами б и между собою при помощи закрытых с концов крышками 44 трубок 48, соединенных последовательно друг.с другом и с топочной коробкой 81 патрубками 4о, образующими вместе с трубками 48 дымоход, соединенный с трубой 48, которая сообщается с дымососом и внутри себя заключает паровую трубу б8, предназначенную для подвода рабочего пара из паросборника24 к выпускным окнам турбины.

2. В охарактеризованной в п. 1 турбине применение насосов для подачи воды и воздуха, приводимых в движение кулаком 12 на одном из дисков 2 (фиг. 2 и 6).

3. В охарактеризованной в п. 1 турбине применение внутри вала и в диске рабочего колеса каналов для подвода смазочного масла к подпипникам 8 и кольцам 14 между стенками, несущими рабочие и направляющие лопатки (фиг. 2).

H патенту Г. B. Васильева М- 15348

Фнг.5 Хип. Ридрогр. Упр. Управл. В.-М. Сил РККА. Ленинград, здание Рл. Адмиралтейства.