Реактивная турбина

(19) КС (11) (51) 5 Г ОЗ В 13 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ не, содержащей рабо ратор, сопла располож пендикупярно оси ра сверхзвуковыми. Каж торной насадкой. Нас ностью продольного средством фиксации колеса. 2 ил. урбостроению и моостанциях в качестве Цепь изобретения - В реактивной турбиКомитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Табатадзе Иродион Ильи(57) Изобретение относится кжет быть применено на электрпривода электрогенераторов.повышение мощности и КПД. 2чее колесо с соплами и гене-. ены в несколько рядов пербочего колеса и выполнены дое соппо снабжено эжекадки установлены с возможперемещения и снабжены относительно сопел рабочего5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к турбостроению и может быть. применено в качестве реактивной турбины для электростанции в целях преобразования энергии высокого давления пара, газа, воздуха, воды и т,д, в механическую или электрическую энергию.Известно Сегнерово колесо, описанное в большой советской энциклопедии том 23, третье издание: М., 1976, с. 162, Этот прибор основан на реактивном действии вытекающей воды. Он состоит из вертикальной подводящей трубы, на которой закреплена горизонтальная труба с горизонтальными отогнутыми в противоположные стороны открытыми концами, через которые жидкость вытекает, Сегнерово колесо явилось прообразом гидравлической турбины, Она имеет низкий КПД и малую мощность, в настоящее время служит как демонстрационный прибор, применяется также для поливки, орошения растений в садах.Известен также лопаточный двигатель, описанный в большой советской энциклопедии, том 43, выпуск второй, М 1956, с. 418, Он преобразует энергию потока пара, газа и т,д., протекающего через неподвижно направляющий сопловой аппарат и рабочие лопатки рабочего колеса в механическую энергию,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является реактивная турбина, описанная в "Политехническом словаре", издательство "Советская энциклопедия", И 1977, с. 417, Ее ротор использует силу реакции потока в паровых, газовых реактивных турбинах, окружное усилие на рабочем колесе создается не только вследствие изменения направления потока рабочего тела, как в активной турбине, но и благодаря силе реакции, возникающей при расширении газов в лопаточных каналах ротора. Недостатком известных турбин является двойное преобразование энергии с применением неподвижного направляющего аппарата, отчего они имеют следующие виды потерь энергии: профильное в направляющем аппарате, концевые, потери на выколачивание и перетечки пара, и т.д.Целью изобретения является повышение мощности и КПД за счет исключения потерь, в том числе на двойное преобразование энергии, Это достигается тем, что в реактивной турбине, содержащей рабочее колесо с соплами и генератор, сопла расположены в несколько рядов перпендикулярно оси рабочего колеса, выполнены сверхзвуковыми и каждое из них снабжено эжекторной насадкой, состоящей из входного сопла, образующего с соплом рабочего колеса кольцевой канал сужающейся смеси- тельной камеры и выходного диффузора, при этом насадки установлены с возможностью продольного перемещения и снабжены средством фиксаций относительно сопел рабочего колеса.На фиг, 1 и 2 изображен общий вид устройства,Реактивная турбина содержит полое цилиндрическое рабочее колесо 1 с подшипником 2 на одном торце, насаженным на полую ось 3 с задвижкой 4 и с валом 5 на другом торце, генератор 6, сверхзвуковые сопла 7 и насаженной на него дополнительной эжекторной насадкой 8, расположенными много- рядно и перпендикулярно оси рабочего колеса 1. При этом на каждое сверхзвуковое сопла 7 насакена и закреплена одна эжекторная насадка 8, которая имеет возможность продольного перемещения и фиксации. Сверхзвуковое сопла 7 и эжекторная насадка 8 образует кольцевой канал - (входной сопел) 9, переходящее в смеси- тельную камеру 10, За узким сечением образован выходной диффузор эжекторной насадки 8. Предлагаемая реактивная турбина работает следующим образом.Поток пара или газа высокого давления через полую ось 3 при открытой задвижке 4 поступает в полое цилиндрическое рабочее колесо 1, Затем истекая из сопла 7 со сверхзвуковой скоростью создает реактивное вращательное движение рабочего колеса 1, которое является приводом генератора 6, вырабатывающего электрическую энергию, При вращении турбины в дополнительную эжекторную насадку 8 через входные сопла и кольцевой канал входит встречный относительно направления вращения воздух. Этот поток воздуха, попадая в сукающуюся смесительную камеру эжектирующего действия струи пара (газа), обеспечивает поджатие экектируемого воздуха и повышение давления на внешней поверхности сужающейся части сопла и при выходе смеси пара с воздухом из выходного диффузора с последующим расширением в расширяющейся камере создает дополнительную реактивную силу и, следовательно, дополнительную мощность, повышая одновременно КПД турбины. Кроме того, захватываемый и подсасываемый эжекторной насадкой встречный поток воздуха обеспечивает охлаждение сверхзвукового сопла 7 при вращении турбины.Технико-экономический эффект заключается в том, что изобретение обеспечивает получение двоичной реактивной силы: одной - образующейся от потока пара или газа высокого давления в сверхзвуковых соплах2004836 7, а другой - образующейся в эжекторных насадках 8 от встречного потока воздуха. Изобретение не нуждается в неподвижном направляющем аппарате. Предложенная реактивная турбина обеспечивает отсутст вие некоторых видов потерь энергии, характерных для турбины-прототипа. Это позволяет предположить, что при одинаковых параметрах рабочего тела, экономичность предлагаемой турбины в расчетном.10 режиме будет выше, чем турбины-прототипа. Работа предлагаемой турбины будет особенно эффективной при высоких начальных параметрах пара. Простота выполнения предлагаемой конструкции реактивной тур бины со сверхзвуковыми соплами и насаразующего с соплом рабочего колеса 20 кольцевой канал, сужающейся смесительной камеры и выходного диффуэора, при этом насадки установлены с возможностью продольного перемещения и снабжены средством фиксации относительно сопл 25 рабочего колеса. Формула изобретенияРЕАКТИВНАЯ ТУРБИНА, содержащая рабочее колесо с соплами и генератор, отличающаяся тем, что сопла расположены в несколько рядов перпендикулярно оси рабочего колеса, выполнены сверхзвуковыми и каждое из них снабжено эжекторной насадкой, состоящей из входного сопла, обженными на них эжекторными насадками дает возможность ее работы по обычному конденсационному циклу при высоких начальных параметрах пара и принципа многорядности расположения сверхзвуковых сопел с эжекторными насадками позволяет утверждать о полезности, работоспособности и эффективности предлагаемой турбины, При этом следует указать, что принципиально реактивная турбина может быть построена как на малую, так и на значительную мощность, так что КПД турбины будет достаточно высок при любой мощности.2004836 оставитель В.Орехоехред М,Моргентал Корректор Е.Папп едакт едо ов Заказ 339 Тираж П НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб.,одписно Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10