Реактивная турбина

(51) 02 99/00 (2009.01) 01 23/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ установленный на валу ротор, оборудованный тангенциальными реактивными движителями, а также каналами для подачи газового энергоносителя, в котором согласно изобретению на оси вращения ротора выполнены две коаксиально размещнные камеры, одна из которых связана на оси вращения с патрубком подачи энергоносителя в виде водяного пара или продуктов горения, а вторая с патрубком,коаксиально установленным относительно первого патрубка для подачи жидкости, при этом обе камеры на радиусах вращения соединены патрубками газового энергоносителя и жидкости реактивными движителями ракетного типа, при этом парогазовый патрубок своим концом размещн в конфузоре ракетной полости по е оси, а жидкостный канал радиально соединн с полостью реактивного движителя, при этом конфузорный участок ракеты последовательно переходит в смесительный участок и далее в сопло Лаваля, а ротор установлен на оси в круговой плоскости жлоба, оборудованного сливной улиткой. Указанные признаки позволяют упростить запорно-клапанную систему турбины с повышением наджности е работы, в значительной мере уменьшить е габариты и массу, и при этом получить достаточно большую выходную мощность в малогабаритном исполнении.(72) Кунжарикова Клара Мырзахановна Гуменников Евгений Степанович(73) Дочернее Государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт горного дела им. Д.А. Кунаева Республиканского государственного предприятия Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан(56) Авторское свидетельство СССР 1719695, кл. 02 11/00, 1992(57) Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности, к роторным реактивным турбинам. Изобретение предназначено, преимущественно для комплектования передвижных электроустановок малой и средней мощности на отработке земляных нефтяных амбаров и аварийных проливах нефти, а также для отработки угольных и сланцевых месторождений методами подземной газификации. Недостатком аналога является сложность клапанной конструкции и низкая е наджность в центробежном устройстве. Указанные недостатки устраняются настоящим устройством, которое включает в себя статор и 22810 Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к роторным реактивным двигателям. Известен воздушно-реактивный роторный двигатель по патенту Германии 737171 кл. 463/60, 1943 г., содержащий статор, установленный на валу ротор с камерами сгорания и выхлопными соплами, систему дозированной подачи воздуха и топлива, подключенная посредством клапанов к камерам сгорания, а также систему зажигания. Недостатком аналога является сложность клапанной конструкции и низкая е наджность в центробежном устройстве. Известна воздушно-реактивный роторный двигатель по А.с. СССР 1719695, МКИ 502 К 11/00, который по числу существенных признаков принят за прототип, и который содержит статор,установленный на валу ротор с камерами сгорания и выхлопными соплами, а также каналы подачи воздуха и топлива с системой зажигания, причм ротор выполнен с центральной и периферийной полостями, последняя из которых разделена на отсеки, а каналы подачи воздуха и горючего газа выполнены в раздельных полостях вала, причм первая полость соединена с радиальными каналами,оборудованными клапанами, а вторая - посредством отверстий к центральной полости, при этом камеры сгорания расположены в отсеках и соединены с центральной полостью. К недостаткам прототипа следует отнести сложность и ненаджность клапанной системы газораспределения, выполненной в центробежном узле, а также резко уменьшающийся рабочий момент с уменьшением типоразмера турбины, т. е. недостаточный для использования в малогабаритном мобильном оборудовании. Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков. Указанные недостатки устраняются настоящим устройством, которое включает в себя статор и установленный на валу ротор, оборудованный тангенциальными реактивными движителями, а также каналами для подачи газового энергоносителя, в котором согласно изобретению на оси вращения ротора выполнены две коаксиально размещнные камеры, одна из которых связана на оси вращения с патрубком подачи энергоносителя в виде водяного пара или продуктов горения, а вторая с патрубком,коаксиально установленным относительно первого патрубка для подачи жидкости, при этом обе камеры на радиусах вращения соединены патрубками газового энергоносителя и жидкости реактивными движителями ракетного типа, при этом парогазовый патрубок своим концом размещн в конфузоре ракетной полости по е оси, а жидкостный канал радиально соединн с полостью реактивного движителя, при этом конфузорный участок ракеты последовательно переходит в смесительный участок и далее в сопло Лаваля, а ротор установлен на оси в круговой плоскости жлоба, оборудованного сливной улиткой. 2 Указанные признаки позволяют упростить запорно-клапанную систему турбины с повышением наджности е работы, в значительной мере уменьшить е габариты и массу, и при этом получить достаточно большую выходную мощность в малогабаритном исполнении. На фиг. 1 дан общий вид турбины. На фиг. 2 дано сечение 1-1. Реактивная турбина включает в себя ротор 1,связанный валом 2 с силовой машиной например генератором тока (на черт не показан). В теле ротора на оси вращения выполнены две камеры 3 и 4 коаксиально друг относительно друга, при этом камера 4 служит для нагнетания высоконапорного объмного энергоносителя, например водяного пара или продуктов горения, а камера 3 - для нагнетания жидкости, преимущественно воды. К обеим камерам на оси вращения подведена пара неподвижных патрубков также с размещением один внутри другого. Оба патрубка 5 и 6 уплотнены в горловинах соответственно 7 и 8 обеих камер 3 и 4 скользящими уплотнениями 9 и 10. По радиусам вращения ротора 1 камеры 3 и 4 расположены радиальные трубопроводы соответственно жидкостной патрубок 11 и парогазовый патрубок 12, которые соединяются с движителями ракетного типа 13, при этом парогазовый патрубок выгнут в осевом направлении проточного канала ракеты с заходом в конфузорный участок 14. Жидкостный патрубок соединяет проточный канал ракеты по радиусу. Далее по проточной части ракеты 13 конфузорный участок переходит в смесительную камеру 15 и далее в сопло Лаваля 16 Ротор с центробежными жсткими радиусами 17 и ракетными движителями 13 размещается в плоскости неподвижной обечайки 18, выполненной в вид жлоба, снабжнного сливной улиткой 19. С подачей высоконапорного парогазового энергоносителя и менее напорной воды соответственно по патрубкам 6 и 5 ротор 1 за счт реактивной тяги ракетных движителей 13 приводится во вращение. При этом применяемый высоконапорный пар или газ продуктов горения расходует свою энергию полностью при сравнительно небольших окружных скоростях малогабаритного ротора за счт балластировки его жидкостью(водой). Реактивная энергии пароводяной смеси резко возрастает за счт резкого увеличения е реактивной массы в сравнении с чистым газовом потоком, как известно, входящего основной составляющей реактивного момента. Сопло Лаваля стабилизирует реактивный поток с расширением газовых пузырьков в жидкой воде и,следовательно, с дополнительным увеличением отходящей скорости двухфазного потока. Использование изобретения позволит создать достаточно мощную передвижную электростанцию для специфических условий работы в полевых условиях. При этом будет получены более высокие технико-экономические показатели малогабаритных турбин при резком снижении уровня шума за счт 22810 общего снижения отходящей скорости в сравнении с чисто газовым отходящим потоком. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Реактивная турбина, включающая в себя статор и установленный на валу ротор, оборудованный тангенциальными реактивными движителями, а также каналами для подачи газового энергоносителя, отличающаяся тем, что на оси вращения ротора выполнены две коаксиально размещнные камеры, одна из которых связана на оси вращения с патрубком подачи энергоносителя в виде водяного пара или продуктов горения, а вторая с патрубком,коаксиально установленным относительно первого патрубка для подачи жидкости, при этом обе камеры на радиусах вращения соединены патрубками газового энергоносителя и жидкости реактивными движителями ракетного типа, при этом парогазовый патрубок своим концом размещн в конфузоре ракетной полости по е оси, а жидкостный канал радиально соединн с полостью реактивного движителя, при этом конфузорный участок ракеты последовательно переходит в смесительный участок и далее в сопло Лаваля, а ротор установлен на оси в круговой плоскости жлоба, оборудованного сливной улиткой.