УСТРОЙСТВО СО СВОБОДНЫМИ ПОРШНЯМИ ДЛЯ СЖАТИЯ И СОЖИГАНИЯ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ ДЛЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН

Предлагаемое устройство со свободными поршнями для сжатия и сожигания горючей смеси для газовых турбин состоит из трех цилиндров, взаимодействием движущихся в которых поршней производится всасывание горючей смеси, перепуск ее в камеру горения и направление к турбине.

На чертеже изображена схема устройства со свободными поршнями для сжатия и сожигания горючей смеси для газовых турбин

В цилиндре 1 помещен нагруженный пружиной 5 поршень 2, связанный общим штоком 3 с поршнем 7, помещенным в цилиндре 6, соединенном трубою 23 с карбуратором, и снабженным обходной трубой 22. Камера горения 4 расположена в цилиндре 1, который соединен трубой 19 для подачи газов с турбиной и трубами 12 и 14 с вспомогательным цилиндром 10 с помещенным в нем свободным поршнем 30. Верхнее пространство 15 цилиндра 10 соединено трубою 31 с цилиндром 26 золотника 27, 28, связанного со штоком поршня 7 и служащего для выпуска в атмосферу газов, остающихся в пространстве 15. Трубою 17 цилиндр 6 соединен с нижним пространством 16 цилиндра 10 для подачи в него горючей смеси, поступающей затем по трубе 14 в камеру горения.

Пуск в ход осуществляется при помощи бензина и кислорода, вводимых под давлением в камеру горения 4, а также и в орган предварительной подготовки рабочей смеси - в вспомогательный цилиндр 10 для получения первой вспышки.

При проскакивании на электродах свечи 29 искры, горючая смесь в камере горения воспламеняется, и при расширении ее поршень 2, преодолев нагрузку пружины 5, двигается вниз, увлекая шток 3, поршень 7 и внутреннюю часть 28 золотника. При движении поршня 2 вниз он открывает отверстие трубы 12. При этом часть газов из камеры горения 4 через клапан 13 поступает в верхнее пространство 15 вспомогательного цилиндра 10. Здесь же газы давят на поршень 30, который будет сжимать, в свою очередь, горючую смесь в пространстве 16 до тех пор, пока давления в камере горения 4 и в пространствах 15 и 16 не уравняются. Оставшееся давление продуктов горения в камере 4 будет достаточно для того, чтобы заставить поршень 2 продолжить двигаться вниз и открыть вначале отверстие трубы 14, а затем выхлопное отверстие трубы 19 для выпуска газов к турбине. При этом давление в камере горения 4 будет несколько ниже, чем в пространствах 15 и 16 вспомогательного цилиндра 10, так как клапан 13 закроется. Как только откроется труба 19, то сжатая смесь из пространства 16 па трубе 14 устремится в камеру 4, вытесняя из нее остатки продуктов горения, а давлением газов в пространстве 15 поршень 30 переместится вниз. Упавшее давление позволит пружине 5 вернуть поршень 2 в верхнее положение, сжимая при этом свежую смесь для очередной вспышки.

Как уже отмечалось выше, при работе поршня 2, связанные с ним при помощи штока 3 поршень 7 и внутренняя часть 28 золотника будут делать аналогичные движения. При движении поршня 7 вниз разрежение в пространстве 20 вызовет всасывание свежей смеси из карбуратора по трубе 23. В пространстве 21 в это время всосанная ранее смесь будет сжиматься до тех пор, пока поршень 7 не придет в крайнее нижнее положение и откроет отверстие обходной трубы 22, вследствие чего давление в пространствах 21 и 20 уравновесится. Автоматические клапаны 24 и 25 будут закрыты, так как давление в этих пространствах будет больше 1 атм.

При движении поршня 7 вверх горючая смесь в пространстве 20 будет сжиматься и через клапан 18 по трубе 17 поступит в нижнее пространство 16 вспомогательного цилиндра 10. При этом отверстия частей золотника 27-28 совпадут и позволят продуктам горения из пространства 15 вспомогательного цилиндра 10 выйти наружу (они могут быть использованы для турбины). Поступившая во вспомогательный, цилиндр 10 свежая смесь заставит поршень 30 переместиться в верхнее положение и тем самым вытеснить остатки сгоревших газов.