Локомотив с воздушной турбиной

Локомотив с воздушной турбиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 20b, 6 № 78649

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. К. Рыцарев

ЛОКОМОТИВ С ВОЗДУШНОЙ ТУРБИНОЙ

Заявлено I ноября 1947 г. за М 376624

Известны локомотивы с установкой на них воздушной турбины в качестве первичного двигателя, от которого энергия, при помощи той или иной передачи — электрической, механической или пневматической — передается на ведущие колеса локомотива.

В таких локомотивах воздух от компрессора к турбине проходит через обогреваемый топочными газами нагреватель. Воздухонагреватель увеличивает сопротивление выходу топочных газов в атмосферу, снижая коэффициент полезного действия силовой установки локомотива.

С целью устранения этого недостатка применен эжектор, располагаемый на пути топочных газов для увеличения тяги этих газов.

Увеличение тяги топочных газов позволяет снизить температуру их на выходе в атмосферу и тем повысить коэффициент полезного действия локомотива.

На фиг. 1 дан разрез силовой установки локомотива; на фиг. 2— разрез локомотива с вариантом силовой установки.

Воздух, поступая через входной патрубок 1 (фиг. 1) компрессора 2, сжимается и через выхлопной патрубок 8 нагнетается в воздухонагреватель 4, где его температура повышается под действием тепла газов, выходящих из топки. Нагретый в воздухонагревателе воздух собирается в приемном коллекторе б турбины, откуда он поступает на лопатки турбины б, где и совершает полезную работу. Отработанный воздух из турбины по трубопроводу 7 подводится к топке 8, имеющей двойные стенки, внутри которых этот воздух циркулирует. Он охлаждает внутренние стенки топки, подвергающиеся действию высокой температуры, а также уменьшает потери тепла в окружающую среду, Внутренние стенки топки могут быть, кроме того, защищены от огня огнеупорной футеровкой, Подводимый к топке отработанный воздух разделяется внутри стенок на три части, из которых одна часть подается под колосникову1о решетку через регулирующий клапан 9, вторая — в топочное пространство выше колосниковой решетки через окна 10, снабженные также регулирующими заслонками. Третья часть воздуха подается к соплу 11 № 78649 эжектора и служит для отсасывания путем эжекции газов из топки, заставляя их пройти с наружной стороны трубок воздухонагревателя 4, внутри которых циркулирует рабочий сжатый воздух. В случае необходимости выпуска газов из топки помимо воздухонагревателя, предусматривается шибгр 12, который бывает закрыт при нормальной работе установки.

Вариант (фиг. 2) локомотива с силовой установкой на нем, осуществляющей тот >ке цикл, отличается расположением эжекторного устройства позади воздухонагревателя и применением экранирования топочной камеры. с подачей в экран сжатого воздуха из компрессора.

Воздух, сжимаемый компрессором 2, через выхлопной патрубок 8 нагнетается в теплообменник, состоящий из системы 18 для предварительного нагрева воздуха (с применением регенерации), системы 14 для окончательного подогрева воздуха до рабочей температуры и экрана 15 для использования лучистой теплоты топки 18.

Воздух по выходе из компрессора распределяется на два потока, из которых один поступает в камеру системы 18, а второй по трубопроводу 16 в экран 15. Оба потока соединяются вместе в камере системы 14 и нагреваются в ней до рабочей температуры.

Таким распределением потока сжатого воздуха достигается возможность использования лучистой теплоты топки, что ведет к уменьшени.о конвективной поверхности нагрева теплообменника. Кроме того, этим достигается также и Hàäå>Kíoñòü работы теплообменника, так как трубки, подвергающиеся действию высокой температуры топки, охлаждаются более олодным воздухом, а к трубкам, где воздух нагревается до высц ей рабочей температуры, подводятся газы с более низкой температурой, чем в топке.

После совершения полезной работы в турбине 6, отработанный воздух разделяется на две части: одна часть по трубопроводу 17 поступает в топочное пространство топки 18, которая для примера изображена на чертеже с колосниковой решеткой. Другая часть по каналу 19 через систему 18 воздухонагревателя подается к соплу 20 э>кекторного устройства. Воздух, вытекая из сопла 20 в пространство 21, заполненное охлажденными топочными газами, прошедшими через воздухонагреватель, отсасывает их в выхлопную трубу 22 и далее в атмосферу.

Полезная мощность воздушной турбины 6 за вычетом работы, потраченной на сжатие воздуха в компрессоре, передается какому-ниоудь передатчику 28 энергии, например электрическому генератору, ток от которого поступает к электромоторам, действующим на ведущие колеса локомотива, Передача энергии»а ведущие колеса может происходить также при помощи механической, гидравлической или пневматической передачи.

Топливо в топку подается из топливного бункера 24, содержащего необходимый для локомотива запас топлива. Управление локомотивом производится из будки 25 машиниста.

Предмет изобретения

1. Локомотив с воздушной турбиной (на любом виде топлива) и с электрической, пневматической, механической или гидравлической передачей, снабженный теплообменником для подогрева воздуха, нагнетаемого в турбины, а из турбины в топку и далее вместе с газами топки через теплообменник в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью отвода топочных газов, на их пути расположен э>кектор, питаемый частью воздуха, выходящего из турбины. № 78649

2. Форма выполнения локомотива по п. 1, отличающаяся тем, что, в целях уменьшения сопротивления проходу газов через теплообменник, эжектор расположен после теплообменника перед выходом газов в атмосферу.,Ôèà1 1,.

25 3 22212013 19 1Ф

Редактор В. А. Громов Техред А. А. Камышникова Корректор Н. С. Сударенкова

Поди. к печ. 20/1 — 63 r

Зак. 24/I

Формат бум. 70 X l08 / q

Тираж 200

ЦБТИ прн Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, M. Черкасский пер., д. 2/6.

Объем 0,26 изд. л.

Цена 5 коп.

Типография, пр. Сапунова, 2.