Паровой роторный двигатель султанова

(51)5 - 01 С 1/356 ТЕНИ шен зко ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ПАРОВОЙ РОТОРНЪЙ ДВИГАТЕЛЬСУЛТАНОВА(57) Сущность изобретения; рабочие камерыдвух соединенных общим валом двигательных секций соединены между собой трактомрабочего тела, имеющим камеру сгорания.Устройство нагнетания воздуха содержитпоследовательно соединенные вентилятори ресивер, расположенные между секциями, Вэл выполнен полым, в его полости разИзобретение относится к роторным двигателям,Цель изобретения - павы ие компактности, экономичности и ре го повышения КПД, экологичности,На фиг. 1 изображен поперечный разрез рабочей секции двигателя; на фиг, 2 - продольный разрез , И рабочей секции двигателя; на фиг. 3 - поперечный разрез утилизационной секции двигателя; на фиг, 5 - поперечный разрез ротора рабочей камеры с овальной камерой; на фиг. 6, 7 - схема разреза ротора с заслонкой; на фиг. 8 - термодинамическая диаграмма двигателя.Паровой роторный двигатель содержит корпус 1 с осью О, цилиндрический ротор 2 с осью 01, закрепленный на полый вал 3,.,Ю 1807219 А 1 2мещена камера сгорания, разделенная горизонтальной перегородкой, и трубчатозмеевиковый котел. Полость вала в первой секции тракта выполнена овальной и сообщена с полостью камеры сгорания. Полость вала утилизационной секции выполнена цилиндрической с торцовыми крышками и перегородками с выступами, контактирующими с внутренними стенками цилиндрической камеры. Подпружиненные заслонки установлены в камерах и взаимодействуют с соответствующими роторами с образованием рабочих камер. Заслонки выполнены с закругленной кромкой и со скошенным торцом по ходу вращения ротора. 3 з,п, ф-лы, 8 ил,служащий камерой сгорания, взаимодействующий с отверстиями 4, выполненными в Сперегородках 5, 6, между которыми образуется рабочая камера 7. Со стенками камеры 1 Я8 взаимодействует заслонка 9, выполненная ас закругленной с радиусом Й 1 и со скошен- )ным под углом аторцом по ходу вращенияротора 2, На крышке камеры 8 выполняется "уотверстие 10, соединяющееся с атиосфе. фрой, В корпусе 1 закреплены под угламий 1, й 2 дозатор-форсунка 11 и выхлопной,патрубок 12, С целью предотвращения охлаждения двигателя (в ДВС на охлаждениерасходуется - в дизелях более 200, в кар.бюраторных более ЗОД тепловой энерги 1),резкого повышения экономичности и КПД,наружная поверхность снабжена теплоизо51015 20 30 35 40 50 55 ляцией 13, С целью ускорения нагрева и удержания пламени факела, ротор 2секции выполнен овальной камерой 14, соединенной с полостью вала 3,С целью большего поглощения тепла отработавших газов, в утилизационных секциях -Ч роторы 2 выполнены цилиндрическими камерами 15, закрытыми крышками 16, В цилиндрических камерах 15 установлены перегородки 17, выполненные с выступами 18, контактирующими с внутренними стенками цилиндрических камер 15. Для сообщения цилиндрических камер 15, на валу 3 выполнены отверстия 19,С целью обогрева воздуха, поступающего в полость вала З,между перегородками 5, 6 соседних секций выполнен ресивер 20, соединенный трубкой 21, другой конец которой подводится к торцу полости вала 3. Внутри ресивера 20 на вал 3 насажен вентилятор 22, закрытый кожухом 23, соединенный воздухозаборным патрубком 24. На левом конце вала 3 выполнены газоотводящие отверстия 25, соединяющиеся с полостью смесительной камеры 26, закрытой крышкой 27, выхлопной пэтрубок 28, на которой ближе к центру закреплен конец выхлопного патрубка 12 от рабочей камеры 7,С целью большего поглощения тепла, в утилизационных секциях -И, в полости вала 3 установлены перегородки 29, 30,Теплообеспечивающая система, содержащая топливные форсунки 31,32, насос 33, трубу 34, обеспечивающую питательной водой, вставленную для нагрева в патрубок 12, трубчато-змеевиковые котлы 35 и 36, котелок (экран) 37, трубку 38, подводящую нагретую воду к дозатору-форсункам 11, горизонтальную разделительную перегородку 39, закрепленную на торце патрубка 21, который прикреплен на перегородку 5 кронштейном 40, кран 41 и уплотнитель 42.Работа парового роторного двигателя Султанова А,З, заключается в следующем. При помощи насоса 33 по трубке 34питательной водой наполняются, трубчатозмеевиковые котлы 35,36 котелок 37, трубка 38. После чего зажигаются топливные форсунки 31, 32, расположенные в противоположных сторонах горизонтальной разделительной перегородки 39, закрепленной на торце трубки 21 через кронштейн 40. Пламя форсунки 31 нагревает ротор 2 и овальную камеру 14 до температуры 1100 С и более, При номинальной установленной мощности температура воддостигает около 1000 С. При атом нагретая вода через дозатор-форсунки 11, установленный в теплоизолированном 13 корпусе 1, подается в рабочую камеру 7. Нагретая вода, попадая на нагретую более 1100 С поверхность ротора 2. отбирая его тепло, следовательно,его охлаждая, превращаясь в перегретыйпар, благодаря заслонке 9, взаимодействующей со стенками камеры 8, выполненной сотверстием 10, со скошенным торцом походу вращения ротора 2, вал 3, взаимодействующий с отверстиями 4, выполненнымив перегородках 5, 6, начинает вращаться(стрелка с буквой в),Термический КПД цикла Карно составТ 2 120 + 2701 Т, 1000 + 270Эффективный КПД у = уд, = 0,7 0,95 = .=0,67(объемная нагревающаяся рабочая камера 7 плотно уплотненная и замкнутая), гдец - 0,95. Температура отработавших водяных паров после нагрева питательной воды,проходящей по трубе 34, размещенной навыхлопной трубе 12, будет иметь температуру не 120 С, а гораздо меньше, следовательно, термический КПД цикла Карно тоже будевыше Эффективный КПД ДВС около 0,35или КПД предложенного двигателя большев (0,67: 0,35 = 1,9) 1,9 раза. Когда КПДбольше вдва раза, расходтоплива уменьшается на столько же, Когда топливо горит приатмосферном давлении токсичность резкоуменьшается.Отработавшие факельные газы, имеявысокую температуру из секции -, ударяясь в перегородки 29, 30, проходя по отверстиям 19, цилиндрическим камерам 15,омывая крышки 16, перегородки 17, выступам 18, отдавая свое тепло утилизационным- Ч секциям, через тазоотводя щие отверстия 25 попадают в смесительную камеру26, закрытую крышкой 27, Факельные газы,смешиваясь с отработавшими парами, теряют взвешенные частицы, безвредные газывыбрасываются через патрубок 28 в атмосферу, почти не нарушая экологию, .При повышении частоты вращения вала3 вентилятор 22, закрытый кожухом 23, засасывая воздух через патрубок 24, ресивер20, нагревая его до 250-300 С по трубе 21под избыточным давлением, направляет вполость вала 3, т,е, в камеру сгорания,После прохода уплотнителя 42 наддозатор-заслонкой 11, что равняется поворотуротора 2 наугол (.=10 вточке "а" (фиг,8)начинается максимальный впрыск насыщенного парэ дЬ точки "б" для полученияноминальной мощности, После точки "б"впрыск насыщаемого пара уменьшается, а вточке "в" прекращается с тем, когда уплотнитель 42 пересечет левый торец выхлопного патрубка 12, давление в камере 7, в точкехлоп происходит без шума. Если мощность двигателя меньше от номинального на 50%1 - характер диаграммы по кривой - а, б, в, г, если больше по а, б, в, г, е, Диаграмма,л иобозначенная пунктирами - это второй ра бочей камеры.Рабочий ход в каждой секции, за каждый оборот ротора 2 длится(фиг. 3,7,8) 360 - ( а + аг) = 360 - (35+ 10) = 315 или больше 315: 85 = 3,7, чем у прототипа, Где 10 85 - продолжительность рабочего хода у прототипа.Перекрытие рабочих ходов между секциями составляет между точками а, г и а, г, которые равняются 130 поворота ротора. 15Формула изобретения. 1, Паровой роторный двигатель, содержащий две соединенные общим валом двигательные секции, рабочие камеры которых соединены между собой трактом рабочего 20 тела, включающим камеру сгорания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения компактности, экономичностии резкого повышения КПД, экологичности, двигатель снабжен полной внешней теплоизоляцией и 25 устройством нагнетания воздуха, включающим последовательно соединенные вентилятор и ресивер, расположенные между секциями, при этом вал выполнен полым, в его полости размещена камера сгорания, разделенная горизонтальной перегородкой, и трубчато-змеевиковый котел, э полость вала в первой секции тракта выполнена овальной и сообщена с полостью камеры сгорания.2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что полость вала утилизационной секции выполнена цилиндрической с торцовыми крышками и перегородками с выступами, контактирующими с внутренними стенками цилиндрической камеры.3, Двигатель по пп, 1 и 2, о т л и ч э ющ и й с я тем, что он снабжен подпружиненными заслонками, установленными в камерах и взаимодействующими с соответствующими роторами с образованием рабочих камер, при этом заслонки выполнены с закругленной рабочей кромкой и со скошенным торцом по ходу вращения ротора,4, Двигатель по пп, 1-3, о т л и ч а ю щи й с я тем, что он снабжен смесительной камерой с выхлопным патрубком, сообщенной с газоотводящими отверстиями и с выхлопным патрубком рабочего тела,Редактор Те Корректор М,Куль Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101 Заказ 1367 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5