Мокрогазовая турбина

Мокрогазовая турбина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 46f, Звв 6в2 № 61895

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. Г. Сливинский

МОКРОГАЗОВАЯ ТУРБИНА

Заявлено 7 марта 1939 г. за М 22288 в Народный Комиссариат электропромышленности СССР

Изобретение касается мокрогазовой турбины спирально-центробежного типа для работы на пылевидном твердом топливе с гидравлическим золоудалением, Предлагаемая турбина снабжена лопатками, предназначенными для отдачи части перепада давления н для направления части воды из наружного кожуха в камеру, где применены турбинные лопатки для частичного использования перепада между давлениями в наружном кожухе и в камере.

В состав мокрогазовой турбины (см. чертеж) входит компрессорная спираль с витками 1ь 1„, 2, 8, 4, 5, 6, 7, в которой сжимается возду. „ поступающий в камеру 8. Камера 8 и перегородки 9 составля1от тог ну, где происходит горение. Витки 10 и 11 расширительной спирали предназначены для расширения продуктов горения и выполнения полезной работы. Пространство 12 служит для приема зольных элементов, смываемых водой, и витки 18 — 21 спирали для гидраьлическо".о золоудаления.

Вращающийся кожух 22 предназначен для выливапня воды, вышедшей из последнего витка 11 расширительной спирали н направляющейся через лопатки 28 колеса, приваренного к кожуху 22, обратно в камеру О. Отсюда вода вместе с наружным воздухом. поступающим в камеру 0 извне через полый вал 24, опять попадает в комприм рующу1о спираль 1 — 7 (цикл циркуляции ж едкости па этом замыкается).

Топлпвоподающая система состоит из бункера 25, шнека 26 трубки 27, полого вала 28 и топливоподающей спирали, состоящей из виткоь

29 — 38.

Турбина заключена во внешний кожух 40, снабженный трубой 41 для сжатого воздуха и трубой 42 для гидрозолоудаления.

Рабочий процесс в двигателе происходит следующим образом. Через полый вал 24 наружный воздух поступает в камеру О, по образующей которой сделано продольное отвсрстие (нс показано на чертеже).

При вращении спирали вокруг эксцентричной оси имеющаяся в камере 0 вода и поступающий в нее воздух будут попеременно входить через отверстие в камере в спираль и, персдвгп.аясь по спиральным виткам

1ь 1 2, 3, 4, 5, 6, 7 последовательно уменьшающегося объема, будут

¹ 61895 подходить к выход: oìó отверстгно спирали. Благодаря уменьшению объема от витка к витку спирали происходит сжатие газа до давления, устанавливающегося в камере 8 горения, куда попадают сжатый воздух и жидкость.

В камере 8 происходит горение топлива в сжатом воздухе. Продукты горения по виткам !О и 11 расширительной спирали выходят в кожух 22, а из него через отверстие в кожухе 22 поступают в неподвижный кожух 40. Отсюда продукты горения отводятся для дорасширения в цилин,п5>ы Hoplrl .сивых машин ил, я лоп-" ки газовых турбин.

В предлагаемой лопаточной турбине топочные газы расширяются

1HIlib ju i BKol! be,.iiIr lHlibl, какая Hу>к,i I, чтобы IIQKpblTb Mori>HocTb, IICOGходимую для сжатия воздуха (и происходящие при этом потери). Полезная работа совершается з турбине, которая таким образом получает у>ке достаточно охлажденный (предыдущим расширением н охлаждением) газ. Продукты горе ня вь|г ск=ются из Т5рбины при з .сачитепьном давлении, тогда как воздух входит при атмосферном давлении.

:> поверхности водяного кОЛьца давле»ИЕ жидкОСТИ И ГаЗа Значителы о выше, чем в камере О. Зто заставляет жидкость вернуться по лоl1BTKB ri1 28 K камере. Избыток перепада давлений I5ie>Kay ка мерой 22 и камерой 0 реализуется на лопатках 44 турбины, в которую жидкость мо>KcT iIocTyfrBTr непосредственно (без направляющего аппарата) Irs COOTветственно загнутых концов лопаток 2 > .

Таким образом, мощность, создаваемая благодаря вращающему моменту от спиралей 10 и 11, покрывает лишь потребность в мощности для компримирования воздуха и компенсирует потери. Продукты горения расгциряются до давления, необходимого по расчету для компримировання воздуха и покрытия потерь, т. е. до давления, значительно более высокого, чем давление подводимого к компрессору воздуха. В результатс для создания зам!(ИутОЙ циокуляции жидкости и cHcTcме рВсширительной и компрессорной спирали необходимо рекуперировать тот перепад напора жидкости, какой создается между давлениями у выхода жидкости Ha BHCKB 11 расширительной cilHpa;IH H у в (ода B Ko:irilpcccop»ую спираль, т. е. в камеру О. Этот перепад может рекуперироваться отчасти (или полностью) при про о>кдении жидкости от периферии к центру (в поле центробе>к»ых сил) через колесо с лопатками 44. Таким образом, цикл циркуляции жидкости замыкается.

В (амер; r operliiя мелкоизме,.ib»c;i»oe Toll.IHHo ilopaeTcsr «a бу нке— ра 25 шнеком 26 через трубку 2> и полый вал 28 ко входу в спираль, состоящую из витков 29 — 38. Через вал 28 топливо передвигается при помощи внутренней спиральной нарезки (или спирального кантика) вала, действующей по принципу шнека. Для дробления измельченного топлива в порошок можно поместить внутри вала 28 шарики (показаны на фигуре п.5»ктиром).

Продвигаясь к входу. в спираль, порошкообразное топливо вместе с захваченным воздухом проходит последовательно витки 29, 80, 31...

88, в которых благодаря уменьшению сечения канала воздух сжимается до величины давления в камере, куда топливо выбрасывается под действием центробе>кной силы.

Идея устройства камеры горения заключается, во-первых, в использовании центробежной силы для отбрасывания топлива и горения его на весу и, во-вторых, в использовании вращения барабана с перегородками 9 в поле центробежных сил, при котором топливо, стремящееся к периферии, снова захватывается (разрез А-Л) перегородками 9, увлекается ими и уносится на некоторое расстояние по направлению к центру до тех пор, пока оно снова не скатится к периферии при поворачивании пе№ 61895 рсгородки 9 на некоторый угол и т. д. Получается как бы непрерывное перелапачивание порошкообразного топлива и его горение во взвешенном состоянии. При этом центробежные силы, развивающиеся в массе топлива и.зольных элементов, препятствуют образованию на перегородках каких-либо значительных корок шлака, в то же время горение на весу гарантирует от зашлаковагзя отверстий живого сечения.

Постепенно размельчающиег> части::ки шлака и золы вместе с некоторой (весьма незначительной) частью несгоревшего топлива в конце

KoHUoB попадают HB поверхность жидкости B пространстве 12 горения и уносятся вместе с током жидкости через специальную (для золоудаления) расширительную спираль 18 — Л наружу. Частицы золы с уносящей их водой через отверстие вылетают в по IocTb неподви>кного кожуха, оттуда, падая и стекая вниз, уводятся черсз трубу 4.> по способу гидрозолоудаления.

Зажигание топлива производится вначале электрической свечой при вводе некоторого количества жидкого или газообразного легко воспламеняющегося топлива.

Предмет изобретения

1. Мокрогазовая турбина спирально-центробежного типа для работы на пылевидном твердом топливе с гидравлическим золоудалением, отличающаяся тем, что она снабжена лопатками для отда ш части перепада давления и направления в круговом потоке части воды из наружного кожуха в камеру.

2. В турбине по п. 1 применение в камере О турбинных лопаток для частичного использования перепада давлений между камерой О и камерой 22.