×
19.01.2018
218.016.0089

Результат интеллектуальной деятельности: ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ПАРОВЫМИ ФОРСУНКАМИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Газотурбинный двигатель с паровыми форсунками содержит корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер. Герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель. Система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания. Электролизер выполнен в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установлен в обособленном корпусе. Корпус герметично соединен с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания, трубу Леонтьева для разделения потока газа из камеры сгорания на дозвуковую и сверхзвуковую составляющие, канал рециркуляции дозвукового потока. Перед трубой Леонтьева установлена паровая форсунка, впрыскивающая пар в дозвуковой и сверхзвуковой потоки газа. Изобретение приводит к большему повышению температуры газа перед турбиной и, следовательно, к повышению КПД. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и машиностроению и может использоваться в двигателестроении.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является газотурбинный двигатель, содержащий корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита (водного раствора электролита) через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер, герметизирующую вход в корпус крышку с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель, систему подачи электролита с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания, электролизер, выполненный в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установленный в обособленном корпусе, герметично соединенном с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания, за камерой сгорания установлено устройство для разделения потока газа на дозвуковой и сверхзвуковой из камеры сгорания на дозвуковую и сверхзвуковую составляющие (см. Патент РФ №2557793, опубликованный 27.07.2015. Бюл. №21).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство недостаточно эффективно использует теплообмен между дозвуковым и сверхзвуковым потоками.

Сущность изобретения заключается в использовании паровой форсунки для впрыска пара в трубу Леонтьева, что позволит интенсифицировать теплообмен между дозвуковым и сверхзвуковым потоками газа.

Технический результат - увеличение КПД газотурбинного двигателя.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в этом газотурбинном двигателе, содержащем корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита (водного раствора электролита) через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер, герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель, система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания, электролизер при этом выполнен в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установлен в обособленном корпусе, герметично соединенном с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания, трубу Леонтьева для разделения потока газа из камеры сгорания на дозвуковую и сверхзвуковую составляющие.

Особенность заключается в том, что перед трубой Леонтьева установлена паровая форсунка, что позволит, впрыскивая пар, интенсифицировать теплообмен между дозвуковым и сверхзвуковым потоками газа.

На чертежах представлено:

на фиг. 1 - прототип газотурбинного двигателя;

на фиг. 2 - предлагаемый газотурбинный двигатель с паровыми форсунками.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Газотурбинный двигатель содержит корпус 1, герметизирующую вход в корпус крышку 2, выполненную с возможностью регулируемого, например жалюзями 3, забора воздуха в двигатель, систему подачи электролита, выполненную в виде форсунки 4 с кавитатором, например местного сужения ее канала, подачи электролита в поток забираемого в двигатель воздуха и форсунки 5 подачи топлива в камеру сгорания, размещенный в корпусе вал 6 компрессора 7 и турбины 8, электролизер-кавитатор 9, местное сужение 10 канала с центральным телом 11, образованный путем подводки постоянного электрического тока от, например, аккумулятора 12 к элементам кавитатора, например, к его местному сужению и к его центральному телу. Установлен электролизер-кавитатор в обособленном корпусе 13 герметично, например на болтах, соединенном с камерой сгорания 14 и с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором, через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания с воспламеняющим устройством 15. На выходе из камеры сгорания установлена труба Леонтьева, содержащая сверхзвуковое сопло 16, внешнюю трубу 17, внутреннюю трубу 18, коаксиально расположенных друг относительно друга, канал рециркуляции дозвукового потока 19, установленную перед трубой Леонтьева паровую форсунку 20.

Работа предлагаемого газотурбинного двигателя осуществляется следующим образом.

Для пуска двигателя раскручивают его вал 6 и на электроды электролизера-кавитатора 9 с центральным телом 11 подают постоянный электрический ток от, например, аккумулятора 12. Работой компрессора 7 на его всасе создается разрежение, благодаря чему производится регулируемый, например жалюзями 3, забор атмосферного воздуха в корпус 1 двигателя. В поток забираемого в двигатель воздуха форсункой 4 с кавитатором подают электролит, например водный раствор едкого калия. За счет кавитации в кавитаторе форсунки 4 вода частично, до неопасного для компрессора предела, диссоциирует, ионизируется, капельки ее тончайше распыляются и смешиваются с воздухом. Далее за счет разрежения на всасе компрессора электролит превращается в пар. Затем эта смесь сжимается компрессором 7 и под давлением за компрессором подается в обособленный корпус 13 электролизера-кавитатора 9 и прогоняется через, например, местное сужение 10 с центральным телом 11, где за счет кавитации и за счет протекания постоянного тока через электролит частично уже диссоциированный в кавитаторе форсунки 4 водяной пар, присутствующий в потоке, полностью разлагается на водород и кислород, чем и достигается высокая экономическая и экологическая эффективность двигателя. Затем эта газовая смесь поступает в камеру сгорания 14, куда также подают через форсунку 5 небольшое количество топлива и образовавшуюся обогащенную водородом и кислородом топливовоздушную смесь поджигают воспламеняющим устройством 15. Далее температура продуктов сгорания нормализуется в зоне смешения камеры сгорания 14. Затем газовый поток разделяется на входе в трубу Леонтьева на два потока - один направляется во внешнюю трубу 17 и является дозвуковым, второй разгоняется до сверхзвуковой скорости в сверхзвуковом сопле 16 и направляется во внутреннюю трубу 18. Температура поверхности со стороны сверхзвукового потока будет ниже, чем температура поверхности со стороны дозвукового потока. Образующийся перепад температур приводит к возникновению теплового потока от дозвуковой части течения к сверхзвуковой. Дозвуковой поток, отдав тепло сверхзвуковому потоку, направляется по каналу рециркуляции дозвукового потока 19 в камеру сгорания 11. Через установленные паровые форсунки 20 пар поступает в дозвуковой и сверхзвуковой каналы, в результате чего происходит интенсификация теплообмена между дозвуковым и сверхзвуковым потоками газа, в результате чего сверхзвуковому потоку сообщается большее количество теплоты. Сверхзвуковой поток на выходе из трубы Леонтьева, более нагретый и с более высоким давлением поступает и расширяется в турбине 8, вращает вал 6 двигателя и выкидывается в атмосферу. Таким образом, впрыск пара позволит повышать параметры газа перед турбиной, что приведет к увеличению КПД газотурбинного двигателя, т.к. для современных газовых турбин одним из главных факторов, влияющих на экономичность газотурбинных установок, является непрерывное повышение температуры газа перед турбиной (см. Тепловая защита лопаток турбин/ Б.М. Галицейский, В.Д. Совершенный, В.Ф. Формалев, М.С. Черный; Под ред. Б.М. Галицейского. - М.: Изд. МАИ, 1996. С. 5).

Газотурбинный двигатель с паровыми форсунками, содержащий корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер, герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель, система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания, электролизер при этом выполнен в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установлен в обособленном корпусе, герметично соединенном с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания, трубу Леонтьева для разделения потока газа из камеры сгорания на дозвуковую и сверхзвуковую составляющие, канал рециркуляции дозвукового потока, отличающийся тем, что перед трубой Леонтьева установлена паровая форсунка, впрыскивающая пар в дозвуковой и сверхзвуковой потоки газа.
ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ПАРОВЫМИ ФОРСУНКАМИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 161-170 of 251 items.
10.04.2016
№216.015.3016

Способ работы теплогенерирующей установки

Способ работы теплогенерирующей установки, по которому в котле вырабатывают пар, подпиточную воду готовят в вакуумном деаэраторе, в который подают исходную воду и греющий агент, в качестве которого используют перегретую относительно вакуума в деаэраторе воду, исходную воду перед подачей в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580844
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3069

Котельная установка

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на паровых котлах для повышения экономичности их работы за счет более эффективного охлаждения воды непрерывной продувки и возвращения ее теплоты в цикл котельной. Котельная установка содержит паровой котел с барабаном, к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580852
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3088

Теплофикационная турбоустановка

Изобретение относится к энергетике. Теплофикационная турбоустановка содержит теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него охладителем основных эжекторов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580848
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3093

Паровой котел

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных установках. Сущность изобретения заключается в том, что в паровом котле, содержащем экранные трубы, установленные в топке котла, и горелки, снабженные регулятором угла раскрытия факела, регулятор угла раскрытия факела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580845
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31c1

Способ контроля герметичности вакуумных систем турбоустановок

Изобретение относится к энергетике. Способ контроля герметичности вакуумных систем турбоустановок, по которому по местам истечения пара избыточного давления визуально определяют неплотности вакуумной системы, причём опрессовку паром цилиндров низкого и среднего давления теплофикационной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580847
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31f1

Теплофикационная турбоустановка

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Теплофикационная турбоустановка содержит теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него охладителем пара уплотнений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580849
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.3630

Безопасное сиденье транспортного средства

Изобретение относится к устройствам для обеспечения пассивной безопасности пассажирских транспортных средств. Безопасное сиденье состоит из основания и спинки и установлено на полу салона кузова и содержит механизм его автоматического освобождения от стационарного состояния в момент аварийного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581282
Дата охранного документа: 20.04.2016
27.05.2016
№216.015.42a8

Салон пассажирского общественного транспортного средства

Изобретение относится к оборудованию салонов общественных транспортных средств. Салон транспортного средства с рядами расположенных друг за другом кресел состоит из жестко прикрепленного на раме к полу сиденья и спинки, обладающих способностью к развороту своей рабочей поверхности на 180°....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585192
Дата охранного документа: 27.05.2016
27.05.2016
№216.015.42ac

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида титана. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585570
Дата охранного документа: 27.05.2016
27.05.2016
№216.015.42bf

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида титана. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585565
Дата охранного документа: 27.05.2016
Showing 161-170 of 415 items.
10.01.2015
№216.013.1854

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к энергетике. Способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, подают его в турбину, пар отборов турбины используют для нагрева сетевой воды в нижнем и верхнем сетевых подогревателях, подпиточную воду деаэрируют в деаэраторе, для чего в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537656
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1906

Ворота с повышенной противотаранной прочностью

Ворота с повышенной противотаранной прочностью относятся к устройствам, предназначенным для защиты неподвижных и подвижных объектов от воздействия ударных нагрузок. Ворота содержат две плоские створки 1, 2, размещенные внутри прямоугольной стальной рамы 3, жестко прикрепленной по контуру к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537834
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.197f

Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных двигателей большой мощности с вентиляторной нагрузкой или пускаемых без нагрузки. Технический результат - уменьшение потерь в рабочем режиме за счет исключения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537955
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1981

Электропривод автономного объекта с вентильным двигателем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в вентильном электроприводе автономных объектов. Техническим результатом является повышение энергоэффективности за счет оптимизации в режиме пуска и использования режима рекуперативного торможения. Электропривод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537957
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19ac

Тепловая электрическая станция

Изобретение относится к энергетике. Тепловая электрическая станция, содержащая паровой котел, теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным подогревателям, деаэратор добавочной питательной воды с подключенными к нему трубопроводом исходной воды и патрубками подвода и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538000
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e3

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к области нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их содержании,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538055
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e4

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида ниобия. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538056
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e5

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их содержании, в мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538057
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e6

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида циркония. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения титана,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538058
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e7

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида хрома. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения титана,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538059
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД