SU43430A1 - Турбосилова установка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к турбосиловым установкам, работающим на двух теплоносител х различной температуры, с вращающимис  котлами и перегревател ми дл  теплоносител  высокой температуры .

Предлагаема  турбосилова  установка, работающа  по бинарному циклу, предназначаетс  дл  использовани  в качестве двигател  как дл  стационарных и судовых установок, так и дл  автомобильного и железнодорожного транспорта .

Применение двух теплоносителей (рабочих тел) и работа агрегата по бинарному циклу обеспечивают экономичность процесса более высокую, чем экономичность турбинных установок, работающих только на вод ном паре.

Максимальна  компактность установки (на р ду с высокими тепловыми и механическими напр жени ми),  вл юща с  следствием применени  высокого давлени  и высоких скоростей, дает возможность осуществить установку любой мощности при наименьшем удельном весе и наименьщих габаритах.

Топливо дл  предлагаемой турбосиловой установки может быть как жидкое и коллоидальное, так и твердое (пылевидное ) и газообразное.

В качестве рабочего тела высшей степени бинарного цикла может быть ртуть, дифенил или какое-либо другое вещество с высокой температурой ки (73)

пени . Рабочим телом низшей степени может быть вода.

Количественно соотношение теплоносителей должно быть определено в зависимостм от индивидуальных особенностей установки, условий работы и изготовлени  ее.

При выборе материалов дл  изготовлени  следует иметь в виду желательность использовани  максимального перепада между начальной и конечной температурой рабочего тела, так как чем больше этот перепад, тем выше термический коэфициент полезного действи .

На чертеже изображена схема турбосиловой установки.

3 цел х удешевлени , снижени  удельного веса и достижени  наибольших удобств обслуживани  все части предлагаемой турбосиловой установки соедин ютс  в единый компактный агрегат, состо щий из вращающегос  пр моточного ртутного котла А, перегревател  Б ртутных паров, ртутной турбины В, конденсатора Г дл  ртути,  вл ющегос  экономайзером дл  воды, парового пр моточного котла Д, пароперегревател  Е вод ных паров, турбины Ж, конденсатора 5 дл  вод ных паров, экономайзера Р дл  ртути и воздушного экономайзера И. В турбосиловых установках на турбовозах, тракторах и автомобил х вод ной конденсатор вод ного пара может быть заменен воздушным радиатором . Котел Д, пароперегреватель Е,

экономайзеры Р н И расположены концентрически вокруг котла А, а конденсаторы Г VI 3 - в расширени х выхлопных труб турбин В и }КВзаимное расположение перечисленных выше элементов котла можно трансформировать , учитыва  особые требовани  установки, но желательно компановать эти части так, чтобы достигнуть максимального упрощени  агрегата и сделать ненужными многие элементы нормальной котлотурбинной установки. Последнее достигнуто в данном случае следующим образом. Специальное расположение трубок элементов вращающегос  ртутного котла А в виде петель 7 параболической формы и экономайзера Р делает ненужным установку дымососа и дутьевого вентил тора.

Подвод топлива через полый вал ротора котла и каналы 3 в камеру 4 делает ненужным применение нефт ного насоса и форсунок при жидком и коллоидальном топливе и горелок при твердом (пылевидном ) и газообразном топливе.

Расположение конденсатора Г ртутных паров выше уровн  оси ротора ртутного котла А исключает необходимость в питательном ртутном насосе.

Расположение ротора ртутной турбины В на одном валу с ротором ртутного котла А дает возможность обойтись без паропроводов и арматуры на высшей ступени агрегата.

Расположение камеры 4 горени  топлива внутри ротора ртутного котла А, вращающегос  внутри змеевикового пароперегревател  Е вод ного пара, делает ненужным футеровку топочной камеры огнеупорным материалом. Поскольку в данном случае имеетс  возможность избавитьс  от перечисленного выше оборудовани  и поскольку необходимое дл  турбокотла вспомогательное оборудование, как-то: питательный вод ной насос К, масл ный насос Л пусковой электромотор М, используемый при работе установки как генератор, конструктивно соединены с турбокотлом в одно целое, а именно, роторы вод ного питательного и масл ного насосов, а также и пускового электромотора имеют с ротором ртутного котла А общий вал, а турбины также имеют общий вал,  вл ющийс  как бы продолжением вала

котла, - имеетс  возможность сделать весь агрегат простым не только по конструкции , но и по уходу за ним. В данном случае имеетс  полна  возможность легко и просто устроить автоматическое дистанционное управление агрегатом - пуск и останов, а также и регулирование работы его. Поскольку мелких, изнашиваемых частей и механизмов, требующих посто нного зрительного наблюдени  со стороны обслуживающего персонала, в установке нет, а аэродинамика воздушно-газовых струй в топочной камере обеспечивает полное сгорание топлива при отсутствии непосредственного глазомерного наблюдени  за горением, статор турбокотла выполн етс  лишь с учетом удобства сборки и ремонта, а это обеспечивает надежность и экономичность работы агрегата.

Предлагаема  установка конструктивно представл ет собою компановку известных в современной теплотехнике вращающегос  котла конденсаторовиспарителей и радиальных турбин.

Пуск в работу установки бинарного цикла осуществл етс  следующим образом . Помощью пускового электромотора М разворачивают ротор ртутного котла А и, когда число оборотов его достигает нормы, открывают вентиль на трубе /, подвод щей к ротору топливо, распредел ющеес  в камере 2 по каналам J. Из этих каналов, благодар  центробежной силе при вращении ротора котла топливо выбрасываетс  в камеру горени  4, куда подаетс  вентил тором через камеру 5 воздух, необходимый дл  горени , подогретый в воздушном экономайзере И, Зажигание топлива в камере 4 осуществл етс  пламенем бензина , зажженного в камере 5 электрической искрой от свечи б и занесенного потоком воздуха в камеру 4. Развивающеес  при горении топлива в камере 4 тепло частично воспринимаетс  кип тильными трубками в виде петель 7 вращающегос  котла А и ртутного перегревател  Б, частично же идет в газоходы статора и воспринимаетс  трубками пара перегревател  Е вод ного пара, вод ным экономайзером и воздушным экономайзером . Ртуть поступает в трубки котла А по каналам 9 и через концы W их в камеру //, а из нее, пройд  по трубкам 12

перегрева тела Б, попадает в канал 75 и из него в турбину В, Мину  турбину, ртутные пары попадают в конденсатор Л- вод ной экономайзер змеевикового типа. Здесь пары ртути конденсируютс  и сконденсированна  ртуть самотеком поступает вновь в экономайзер Р и далее в котел А и процесс повтор етс . Вода из ртутного конденсатора Г попадает в пр моточный котел Д змеевикового типа, испар етс  и пар поступает в пароперегреватель Е, а отсюда идет в турбину через сопло и из нее в конденсатор 3, в котором вод ной пар конденсируетс  вЬдой или воздухом, часть которого далее направл етс  в воздушный экономайзер И. Конденсатор 3 и воздушный экономайзер И выполнены из р да труб. Валы роторов котла и турбин установлены в роликовых подшипниках /7, прикрепленных к фундаменту , на чертеже не показанному.

Предмет изобретени .

Claims (2)

1.Турбосилова  установка, работающа  на двух теплоносител х различной температуры с вращающимс  котлом и перегревателем дл  теплоносител  высокой температуры, отличающа с  тем, что котел Д, пароперегреватель Е теплоносител  низкой температуры, экономайзер Р теплоносител  высокой температуры и воздушный экономайзер И расположены концентрически вокруг котла А теплоносител  высокой температуры, а конденсаторы Г vi 3 обоих теплоносителей расположены в расширени х выхлопных труб турбин В и Ж с целью получени  единого компактного агрегата.

2.Форма выполнени  установки по п. 1, отличающа с  тем, что элементы вращающегос  котла А теплоносител  высокой температуры выполнены в виде петель 7 параболической формы.