Гвинтовий двигун
Формула / Реферат
1. Гвинтовий двигун, що містить диференціальний гвинтовий компресор, диференціальний гвинтовий детандер і регенератор, який має лінію, що нагрівається, й охолоджувану лінію, причому компресор і детандер кожний містить щонайменше дві елементарні гвинтові машини з осьовою подачею робочого тіла і сукупність відокремних секцій каналів, при цьому кожна нагнітальна парна порожнина в роторах попередньої елементарної гвинтової машини з'єднана зі сполученою всмоктувальною парною порожниною в роторах наступної елементарної гвинтової машини щонайменше через одну відокремлену секцію каналів, утворюючи елементарну робочу камеру, а кожна елементарна робоча камера оснащена засобом для теплової дії на робоче тіло усередині камери, який відрізняється тим, що лінія регенератора, що нагрівається, виконана як сукупність елементарних робочих камер, що містять нагнітальну парну порожнину останньої елементарної гвинтової машини компресора і сполучену всмоктувальну парну порожнину першої елементарної гвинтової машини детандера, з'єднані щонайменше через одну відокремлену секцію каналів, охолоджувана лінія регенератора виконана як сукупність елементарних робочих камер, що містять нагнітальну парну порожнину останньої елементарної гвинтової машини детандера і сполучену всмоктувальну парну порожнину замикаючої елементарної гвинтової машини, з'єднані щонайменше через одну відокремлену секцію каналів, при цьому елементарні робочі камери охолоджуваної лінії виконані як засоби для теплової дії на робоче тіло в елементарних робочих камерах лінії, що нагрівається, у перехресному порядку, який характеризується тим, що перші камери охолоджуваної лінії виконані як засоби для теплової дії на останні камери лінії, що нагрівається, а останні камери охолоджуваної лінії виконані як засоби для теплової дії на перші камери лінії, що нагрівається.
2. Гвинтовий двигун за п. 1, який відрізняється тим, що оснащений теплопроводами для міжзаглибинної регенерації, якими стінки корпуса, що охоплюють нагнітальні заглибини останньої елементарної гвинтової машини детандера, з'єднані зі стінками корпуса, що охоплюють всмоктувальні заглибини першої елементарної гвинтової машини детандера, а також теплопроводами для міжзаглибинної регенерації, якими стінки корпуса, що охоплюють всмоктувальні западини замикаючої елементарної гвинтової машини, з'єднані зі стінками корпуса, що охоплюють нагнітаючі заглибини останньої елементарної гвинтової машини компресора, причому частини стінок корпуса біля нагнітальних заглибин з'єднані теплопроводами з частинами стінок корпуса біля всмоктувальних заглибин у перехресному порядку, а саме перші - з останніми, останні - з першими.
3. Гвинтовий двигун за п. 1, який відрізняється тим, що відокремлені секції лінії регенератора, що нагрівається, виконані у формі трубних пучків, а відокремлені секції охолоджуваної лінії регенератора виконані у формі трубчастих кожухів, при цьому трубні пучки розміщені в сполучених трубчастих кожухах.
4. Гвинтовий двигун за п. 1, який відрізняється тим, що перша елементарна гвинтова машина компрессора виконана як замикаюча машина, у якої кожна всмоктувальна парна порожнина в роторах з'єднана щонайменше з однією відокремленою секцією охолоджуваної лінії регенератора на виході з неї.
5. Гвинтовий двигун за п. 1, який відрізняється тим, що оснащений додатковою елементарною гвинтовою машиною з осьовою подачею робочого тіла, що виконує функцію замикаючої елементарної гвинтової машини, у якої кожна всмоктувальна парна порожнина в її роторах з'єднана щонайменше з однією відокремленою секцією охолоджуваної лінії регенератора на виході з неї, нагнітальні парні порожнини з'єднані з атмосферою, а відокремлені секції детандера виконані у формі проточних камер згоряння, оснащених паливними форсунками.
6. Гвинтовий двигун за п. 1, який відрізняється тим, що в центральній частині гвинтових роторів і в гвинтових зубах елементарних гвинтових машин виконані канали для транспортування теплоносія, причому канали в гвинтових зубах окремого ротора з'єднані з каналом у центральній частині ротора.
7. Гвинтовий двигун за п. 2, який відрізняється тим, що в корпусі виконані гвинтові канали, рівнобіжні гвинтовим заглибинам у роторах, ці канали примикають до стінок корпуса, що охоплюють відповідні заглибини у роторах, а теплопроводи виконані у вигляді трубопроводів, що з'єднують кожну сполучену пару гвинтових каналів у різних частинах корпуса, утворюючи разом з ними загальний замкнутий контур, і замкнуті контури оснащені засобами для забезпечення циркуляційного руху теплоносія в них.
8. Гвинтовий двигун за п. 2, який відрізняється тим, що теплопроводи виконані у формі теплових труб.
9. Гвинтовий двигун за п. 5, який відрізняється тим, що у корпусі детандера встановлені форсунки для подачі палива безпосередньо у внутрішні заглибини елементарних гвинтових машин детандера.
10. Гвинтовий двигун за п. 5, який відрізняється тим, що щонайменше одна остання нагнітальна парна порожнина останньої елементарної гвинтової машини компресора і сполучена всмоктувальна парна порожнина першої елементарної гвинтової машини детандера з'єднані щонайменше через одну відокремлену секцію, виконану у вигляді проточної камери згоряння, оснащеної паливною форсункою, і в корпусі детандера установлені форсунки для подачі палива безпосередньо в заглибини згаданої всмоктувальної парної порожнини.
11. Гвинтовий двигун за п. 4 або п. 5, який відрізняється тим, що гвинтові ротори оснащені на вхідних і вихідних кінцях елементарних гвинтових машин коловими рядами напрямних півлопаток, кожна з який виконана як продовження гвинтового зуба, і кожен коловий ряд напрямних півлопаток розміщений у розточках корпуса, що мають форму поверхонь обертання, а напроти рядів півлопаток роторів у корпусі встановлені багатосекційні неоднорідні чи однорідні комплексні напрямні апарати, що містять розміщені навкруги осей роторів ряди півлопаток, виконаних переважно як продовження стінок суміжних відокремлених секцій, при цьому в області зачеплення зубів є встановлена в корпусі локальна поперечна стінка, що примикає до поверхні обертання, утвореної крайками сполученого ряду півлопаток ротора, і така, що має форму цієї поверхні, а форма поперечного перерізу окремого каналу багатопотокової проточної частини плавно змінюється від форми поперечного перерізу міжлопаткового каналу до форми поперечного перерізу відповідної відокремленої секції.
12. Гвинтовий двигун за п. 5, який відрізняється тим, що оснащений унітарним відцентровим ступенем надування, кінематично зв'язаним з одним з роторів диференціального гвинтового детандера, і оснащений унітарним повітроохолоджувачем, установленим між унітарним ступенем надування й унітарною порожниною на вході в диференціальний гвинтовий компресор.
Текст
1. Гвинтовий двигун, що містить диференціальний гвинтовий компресор, диференціальний гвинтовий детандер і регенератор, який має лінію, що нагрівається, й охолоджувану лінію, причому компресор і детандер кожний містить щонайменше дві елементарні гвинтові машини з осьовою подачею робочого тіла і сукупність відокремних секцій каналів, при цьому кожна нагнітальна парна порожнина в роторах попередньої елементарної гвинтової машини з'єднана зі сполученою всмоктувальною парною порожниною в роторах наступної елементарної гвинтової машини щонайменше через одну відокремлену секцію каналів, утворюючи елементарну робочу камеру, а кожна елементарна робоча камера оснащена засобом для теплової дії на робоче тіло усередині камери, який відрізняється тим, що лінія регенератора, що нагрівається, виконана як сукупність елементарних робочих камер, що містять нагнітальну парну порожнину останньої елементарної гвинтової машини компресора і сполучену всмоктувальну парну порожнину першої елементарної гвинтової машини детандера, з'єднані щонайменше через одну відокремлену секцію каналів, охолоджувана лінія регенератора виконана як сукупність елементарних робочих камер, що містять нагнітальну парну порожнину останньої елементарної гвинтової машини детандера і сполучену всмоктувальну парну порожнину замикаючої елементарної гвинтової машини, з'єднані щонайменше через одну відокремлену секцію каналів, при цьому елементарні робочі камери охолоджуваної лінії виконані як за 2 (19) 1 3 75427 4 ної гвинтової машини, у якої кожна всмоктувальна на парна порожнина першої елементарної гвинтопарна порожнина в її роторах з'єднана щонаймевої машини детандера з'єднані щонайменше через нше з однією відокремленою секцією охолоджуваодну відокремлену секцію, виконану у вигляді проної лінії регенератора на виході з неї, нагнітальні точної камери згоряння, оснащеної паливною фопарні порожнини з'єднані з атмосферою, а відорсункою, і в корпусі детандера установлені форсукремлені секції детандера виконані у формі протонки для подачі палива безпосередньо в заглибини чних камер згоряння, оснащених паливними форзгаданої всмоктувальної парної порожнини. 11. Гвинтовий двигун за п. 4 або п. 5, який відрізсунками. 6. Гвинтовий двигун за п. 1, який відрізняється няється тим, що гвинтові ротори оснащені на вхітим, що в центральній частині гвинтових роторів і дних і вихідних кінцях елементарних гвинтових в гвинтових зубах елементарних гвинтових машин машин коловими рядами напрямних півлопаток, виконані канали для транспортування теплоносія, кожна з який виконана як продовження гвинтового причому канали в гвинтових зубах окремого ротозуба, і кожен коловий ряд напрямних півлопаток ра з'єднані з каналом у центральній частині роторозміщений у розточках корпуса, що мають форму ра. поверхонь обертання, а напроти рядів півлопаток 7. Гвинтовий двигун за п. 2, який відрізняється роторів у корпусі встановлені багатосекційні неодтим, що в корпусі виконані гвинтові канали, рівнонорідні чи однорідні комплексні напрямні апарати, біжні гвинтовим заглибинам у роторах, ці канали що містять розміщені навкруги осей роторів ряди примикають до стінок корпуса, що охоплюють відпівлопаток, виконаних переважно як продовження повідні заглибини у роторах, а теплопроводи викостінок суміжних відокремлених секцій, при цьому в нані у вигляді трубопроводів, що з'єднують кожну області зачеплення зубів є встановлена в корпусі сполучену пару гвинтових каналів у різних частилокальна поперечна стінка, що примикає до повенах корпуса, утворюючи разом з ними загальний рхні обертання, утвореної крайками сполученого замкнутий контур, і замкнуті контури оснащені заряду півлопаток ротора, і така, що має форму цієї собами для забезпечення циркуляційного руху поверхні, а форма поперечного перерізу окремого теплоносія в них. каналу багатопотокової проточної частини плавно 8. Гвинтовий двигун за п. 2, який відрізняється змінюється від форми поперечного перерізу міжтим, що теплопроводи виконані у формі теплових лопаткового каналу до форми поперечного перерітруб. зу відповідної відокремленої секції. 9. Гвинтовий двигун за п. 5, який відрізняється 12. Гвинтовий двигун за п. 5, який відрізняється тим, що у корпусі детандера встановлені форсунки тим, що оснащений унітарним відцентровим студля подачі палива безпосередньо у внутрішні запенем надування, кінематично зв'язаним з одним з глибини елементарних гвинтових машин детандероторів диференціального гвинтового детандера, і ра. оснащений унітарним повітроохолоджувачем, 10. Гвинтовий двигун за п. 5, який відрізняється установленим між унітарним ступенем надування тим, що щонайменше одна остання нагнітальна й унітарною порожниною на вході в диференціапарна порожнина останньої елементарної гвинтольний гвинтовий компресор. вої машини компресора і сполучена всмоктуваль Винахід належить до галузі силових установок і теплових двигунів об'ємного вытеснения, що працюють на гарячих газах чи продуктах згоряння, і може бути використаний у виробництві теплових двигунів для транспортних засобів і енергетичних установок. Є відомим Ротаційний двигун внутрішнього згоряння [1], що містить ряд гвинтових машин насосного типу, розташованих послідовно. Між торцями гвинтових частин роторів будь-яких двох суміжних гвинтових машин маються загальні порожнини, що поєднують з'єднані з ними заглибини кожного ротора і заглибини в роторах попередньої і наступної гвинтових машин у єдину порожнину. Перший ротаційний насос, що виконує функцію компресора, включає два комплекти, що містять по два гвинтові ротори. Другий ротаційний насос містить один комплект із двох сполучених гвинтових роторів, у заглибинах яких відбувається часткове згоряння суміші палива з повітрям. Третій ротаційний насос включає три комплекти з двох сполучених гвинтових роторів і виконує функцію розширника (детандера). Гвинтові частини суміж них гвинтових машин мають різні геометричні розміри елементів поперечного переріза зубів. Недолік відомого ротаційного двигуна обумовлений з'єднанням заглибин попередньої гвинтової машини з заглибинами наступної гвинтової машини за допомогою загальної, єдиної проміжної порожнини, бо внаслідок цього тиски в різних заглибинах кожної гвинтової машини будуть однакові. Тому неможливо здійснити термодинамічно ефективні процеси, наприклад, ізотермічні процеси стискання і розширення робочого тіла, при обмеженій кількості комплектів гвинтових машин. Отже, практично неможлива реалізація циклу, близького до циклів сімейства регенеративного узагальненого циклу Карно. Є відомим Гвинтовий компресор змішаного кроку [2], що містить розміщені в циліндричних розточеннях (розточках) статора ведучий і, щонайменше один, ведений гвинтові ротори. Співвідношення числа зубів ведучого, веденого роторів і числа ведених роторів задовольняє умові замикання ланцюжка порожнин у заглибинах роторів самої на себе, відомої також як умова К. 5 75427 6 Монтеліуса. Гвинтова частина роторів складається тарних робочих камер змінюються, робоче тіло в з ділянок, що мають різний крок (різний хід) гвинелементарних робочих камерах піддається ститових елементів, а області сполучення ділянок сканню (чи розширенню) і охолоджуванню (чи виконані безупинними чи у формі ущільнених нагріванню) одночасно. Оскільки в стиків. Гвинтові ротори оснащені на не суміжних диференціальному гвинтовому компресорі й у кінцях гвинтових ділянок коловими рядами надиференціальному гвинтовому детандері прямних лопаток, кожна з яких виконана як просполучені нагнітальні й всмоктувальні заглибини довження гвинтового зуба. Кожен коловий ряд з'єднані за допомогою сукупності відокремлених напрямних лопаток роторів розміщений у розтосекцій, остільки зміна параметрів стану робочого ченнях статора, що мають форму поверхонь обертіла в компресорі й у детандері відбувається не тання, а статор оснащений комплексними напрямтільки в осьовому, але також і в коловому напрямними апаратами, установленими напроти колових ку навколо осей обертання роторів. Завдяки цьому рядів напрямних лопаток роторів. Комплексний забезпечується ізотермалізація процесів стисканнапрямний апарат містить сукупність лопаткових ня в диференціальному гвинтовому компресорі з решіток, що охоплюють кожен ротор, і різні відведенням тепла і розширяння в лопаткові решітки з'єднані з одним і тим же ландиференціальному гвинтовому детандері з цюжком порожнин у заглибинах роторів через підведенням тепла. Це дає можливість міжлопаткові канали роторів. Міжлопаткові канали реалізувати в двигуні цикл, близький до одного з вхідного і вихідного комплексних напрямних різновидів регенеративного узагальненого циклу апаратів з'єднують порожнини заглибин роторів із Карно, а саме до циклу з регенерацією при загальними, єдиними порожнинами всмоктування і постійному тиску робочого тіла, відомому як цикл нагнітання компресора. Відомий гвинтовий комЕріксона. пресор змішаного кроку є диференціальною гвинОднаку такому тепловому двигуні неможливо товою машиною, тому що результуюча зміна реалізувати колові процеси (цикли) з регенерацією об'ємів елементарної робочої камери компресора тепла при перемінному тиску робочого тіла, тому виходить як алгебраїчна сума змін об'ємів сполущо охолоджувана лінія регенератора і лінія регечених нагнітальної й всмоктувальної парних понератора, що нагрівається, приєднані до унітарних рожнин двох елементарних гвинтових машин з (загальних, єдиних) порожнин на входах і виходах осьовою подачею робочого тіла, що мають різний диференціального компресора і диференціального крок (хід) гвинтових елементів. Завдяки наявності детандера. В унітарній порожнині відсутні рухливих і нерухомих профільованих лопаток у відокремлені об'єми, відділені від інших об'ємів відомому гвинтовому компресорі змішаного кроку твердими границями (стінками), тому тиск у ній у значно знижуються втрати тиску на вході робочого першому наближенні однаковий у всіх частинах тіла в гвинтову частину роторів і на виході з неї, порожнини, що перешкоджає розвитку процесів з унаслідок чого підвищується питома масова підвищенням чи зниженням тиску робочого тіла в продуктивність компресора за рахунок можливості коловому напрямку. Унітарний об'єкт - це єдиний істотного підвищення колової швидкості на об'єкт, що розуміється як протилежність багато периферії роторів. секційному об'єкту, у якого в різних відособлених Найбільш близьким аналогом є Гвинтовий секціях стан робочого тіла різний. двигун [З], що містить диференціальний гвинтовий В основу винаходу поставлена задача забезкомпресор і диференціальний гвинтовий детанпечити здійснення циклів двигуна з регенерацією дер, кожний з який складається з двох елементартепла при перемінному тиску робочого тіла шляних гвинтових машин з осьовою подачею і хом одночасної механічної і теплової дії на робоче сукупності відокремлених (відособлених) секцій тіло в регенераторі. Зокрема , таким циклом є каналів, і регенератор, який має лінію, що різновид регенеративного узагальненого циклу нагрівається, і охолоджувану лінію. Перша і друга Карно, а саме цикл із регенерацією при постійному елементарні гвинтові машини і компресора, і деоб'ємі, відомий як цикл Стірлінга. тандера з'єднані так, що кожна нагнітальна Зазначений технічний результат досягається (нагнітаюча) заглибина в роторі першої при використанні гвинтового двигуна, що містить елементарної гвинтової машини з'єднана зі сполудиференціальний гвинтовий компресор, ченою всмоктувальною заглибиною в роторі другої диференціальний гвинтовий детандер і регенераелементарної гвинтової машини, щонайменше, тор, який має лінію, що нагрівається, й охолоджучерез одну відокремлену (відособлену) секцію вану лінію. Компресор і детандер кожний містить, каналів. Відокремлені секції каналів і сполучені щонайменше, дві елементарні гвинтові машини з заглибини у роторах першої і другої елементарних осьовою подачею робочого тіла і сукупність гвинтових машин , що примикають до них, тобто відокремлених секцій каналів. Кожна нагнітальна елементарні робочі камери, оснащені засобами парна порожнина в роторах попередньої для теплової дії (для теплового впливу) на робоче елементарної гвинтової машини з'єднана зі сполутіло в них. Тепловою дією у диференціальному ченою всмоктувальною парною порожниною в компресорі є охолоджування робочого тіла, у роторах наступної елементарної гвинтової машидиференціальному детандері - нагрівання робочони, щонайменше, через одну відокремлену секцію го тіла. Різні геометричні параметри першої і каналів, утворюючи елементарну робочу камеру. другої диференціальних гвинтових машин обуПри цьому кожна елементарна робоча камера мовлюють різну осьову подачу кожної оснащена засобом для теплової дії на робоче тіло елементарної гвинтової машини. При обертанні усередині камери. Всмоктувальна парна порожнироторів диференціальних машин об'єми елеменна - це порожнина з двох, з'єднаних в області за 7 75427 8 чеплення, гвинтових заглибин у різнойменних ро(закритим) циклом, наприклад гвинтовий двигун торах елементарної гвинтової машини, відкрита на зовнішнього згоряння, характеризується тим, що стороні входу робочого тіла в елементарну гвинперша елементарна гвинтова машина компресора тову машину. Нагнітальна парна порожнина - це виконана як замикаюча машина, у якої кожна аналогічна порожнина, відкрита на стороні виходу всмоктувальна парна порожнина в роторах робочого тіла з елементарної гвинтової машини.з'єднана, щонайменше , з однією відокремленою Гвинтовий двигун відрізняється виконанням секцією охолоджуваної лінії регенератора на регенератора. Лінія регенератора, що виході з неї. нагрівається, виконана як сукупність елементарІнша основна форма виконання гвинтового них робочих камер, що містять нагнітальну парну двигуна, а саме гвинтовий двигун з відкритим цикпорожнину останньої елементарної гвинтової малом, а ще конкретніше - гвинтовий двигун шини компресора і сполучену всмоктувальну парвнутрішнього згоряння, характеризується тим, що ну порожнину першої елементарної гвинтової мавін оснащений додатковою елементарною гвинтошини детандера, які з'єднані, щонайменше, через вою машиною з осьовою подачею робочого тіла, одну відокремлену секцію каналів. Охолоджувана що виконує функцію замикаючої елементарної лінія регенератора виконана як сукупність елеменгвинтової машини. Кожна всмоктувальна парна тарних робочих камер, що містять нагнітальну порожнина в гвинтових роторах додаткової парну порожнину останньої елементарної елементарної гвинтової машини з'єднана, щонайгвинтової машини детандера і сполучену всмоктуменше, з однією відокремленою секцією вальну парну порожнину замикаючої елементарної охолоджуваної лінії регенератора на виході з неї, а гвинтової машини, які з'єднані, щонайменше, ченагнітальні парні порожнини з'єднані з атмосферез одну відокремлену секцію каналів. При цьому рою. Відокремлені секції детандера виконані у елементарні робочі камери охолоджуваної лінії формі проточних камер згоряння, оснащених павиконані як засоби для теплової дії на робоче тіло ливними форсунками. в елементарних робочих камерах лінії, що У центральній частині гвинтових роторів і в нагрівається, у перехресному порядку, який гвинтових зубах елементарних гвинтових машин характеризується тим, що перші камери виконані канали для транспортування теплоносія, охолоджуваної лінії виконані як засоби для причому канали в гвинтових зубах окремого рототеплової дії на останні камери лінії, що ра з'єднані з каналом у центральній частині ротонагрівається, а останні камери охолоджуваної лінії ра. виконані як засоби для теплової дії на перші камеОдна з можливих форм виконання двигуна з ри лінії, що нагрівається. Замикаюча гвинтова маміжзаглибинною регенерацією характеризується шина - елементарна гвинтова машина з осьовою тим, що в корпусі виконані гвинтові канали, подачею робочого тіла, у якій завершується прорівнобіжні гвинтовим заглибинам у роторах. Ці цес термодинамічного циклу двигуна, що передує канали примикають до стінок корпуса, що охопстисканню робочого тіла (наприклад, ізохорний люють відповідні заглибини у роторах , а теплопроцес з відведенням тепла в циклі Стірлінга). проводи виконані у виді трубопроводів, що Зокрема , гвинтовий двигун оснащений теплоз'єднують кожну сполучену пару гвинтових каналів проводами для міжзаглибинної регенерації. За у різних частинах корпуса, утворюючи разом з нидопомогою їх стінки корпуса, що охоплюють ми загальний замкнутий контур. Замкнуті контури нагнітальні заглибини останньої елементарної постачені засобами для забезпечення гвинтової машини детандера, з'єднані зі стінками циркуляційного руху теплоносія в них. Інша форма корпуса, що охоплюють всмоктувальні заглибини виконання двигуна з міжзаглибинною першої елементарної гвинтової машини детандерегенерацією характеризується тим, що теплопрора. Гвинтовий двигун оснащений також теплопроводи виконані у виді теплових труб. водами для міжзаглибинної регенерації, якими У корпусі детандера двигуна внутрішнього стінки корпуса, що охоплюють всмоктувальні зазгоряння установлені форсунки для подачі палива глибини замикаючої елементарної гвинтової мабезпосередньо у внутрішні заглибини елементаршини, з'єднані зі стінками корпуса, що охоплюють них гвинтових машин детандера. Внутрішні заглинагнітальні заглибини останньої елементарної бини - це гвинтові заглибини диференціальної гвинтової машини компресора. Частини стінок гвинтової машини, крім всмоктувальних заглибин корпуса біля нагнітальних заглибин з'єднані теппершої і нагнітальних заглибин останньої елеменлопроводами з частинами стінок корпуса біля тарних гвинтових машин, що входять до складу всмоктувальних заглибин у перехресному порядку, диференціальної гвинтової машини. а саме перші з останніми, останні з першими. ОзУ гвинтовому двигуні внутрішнього згоряння, нака "з'єднані теплопроводом" відбиває щонайменше, одна остання нагнітальна парна властивість теплопроводу проводити чи переносипорожнина останньої елементарної гвинтової мати тепло від одних частин корпуса двигуна до шини компресора і сполучена всмоктувальна парінших. на порожнина першої елементарної гвинтової маВідокремлені секції лінії регенератора, що шини детандера з'єднані, щонайменше, через нагрівається, виконані у формі трубних пучків, а одну відокремлену секцію, виконану у виді відокремлені секції охолоджуваної лінії виконані у проточної компенсаційної камери згоряння, що формі трубчастих кожухів, при цьому трубні пучки оснащена паливною форсункою. Поряд з цим у розміщені в сполучених трубчастих кожухах. корпусі детандера установлені форсунки для Одна з основних форм виконання гвинтового подачі палива безпосередньо в заглибини двигуна, а саме гвинтовий двигун із замкнутим згаданої всмоктувальної парної порожнини. Ці 9 75427 10 особливості виконання двигуна забезпечують находу, що уточнюють засоби теплової дії, забезпідігрів робочого тіла до температури, що печують розосередження теплової дії на робоче дорівнює максимальній температурі робочого тіла тіло в об'ємі регенератора, чим обумовлюється в охолоджуваній лінії регенератора, іншими слодуже точне наближення результуючих сполучених вами, відшкодовують (компенсують) неповноту термодинамічних процесів з відведенням і з регенерації. підведенням внутрішнього тепла циклу до Гвинтові ротори оснащені на вхідних і вихідних політропних процесів з постійними показниками кінцях елементарних гвинтових машин коловими політропи. Унаслідок цього стає можливим рядами напрямних напівлопаток, кожна з який виздійснити цикли сімейства регенеративного узаконана як продовження гвинтового зуба, і кожен гальненого циклу Карно, наприклад цикл Стірлінга коловий ряд напрямних напівлопаток розміщений з регенерацією при постійному об'ємі. Який саме у розточеннях корпуса, що мають форму поверцикл реалізується в конкретному двигуні залежить хонь обертання. Напроти рядів напівлопаток від конкретного співвідношення між механічною і роторів у корпусі встановлені багато секційні тепловою дією в кожній диференціальній гвинтовій неоднорідні чи однорідні комплексні напрямні апамашині, що закладається при проектуванні двигурати, що містять розміщення навкруги осей на. Напівлопатки на поперечних стиках ротора і роторів ряди напівлопаток, виконаних переважно статора знижують втрати тиску в проточній як продовження стінок суміжних відокремлених частині, внаслідок чого підвищується коефіцієнт секцій. В області зачеплення зубів є встановлена в корисної дії двигуна. корпусі локальна поперечна стінка, що примикає Пропоноване технічне рішення ілюструється до поверхні обертання, утвореної крайками сполукресленнями. На фіг. 1 і на фіг. 2 зображені дві ченого ряду напівлопаток ротора, і така, що має частини конструктивної схеми однієї з форм викоформу цієї поверхні. Стінка разом із крайкою нання гвинтового двигуна, а саме гвинтового двинапівлопатки ротора, що примикає до неї, виконує гуна внутрішнього згоряння з регенерацією при функцію безконтактного ущільнення. Форма попепостійному об'ємі, поздовжній розріз по площинах, речного переріза окремого каналу багато поточної що не збігаються з площиною розніму. На фіг. 3 проточної частини (відокремленого каналу) плавно зображені поперечні розрізи першої і другої елезмінюється від форми поперечного переріза ментарних гвинтових машин диференціального міжлопаткового каналу до форми поперечного компресора по площинах А-А і Б-Б на фіг.1. На фіг. переріза відповідної відокремленої секції. 4 - схематичний умовний розріз по В-В на фіг. 1 з Напівлопатки - це газодинамічне зпрофільовані видом на пряме перехрестне з'єднання кінці гвинтових зубів роторів чи газодинамічне міжлопаткових каналів багато секційного комзпрофільовані кінці суміжних стінок, що плексного вихідного напрямного апарата відокремлюють секції каналів. Напівлопатки мають останньої елементарної гвинтової машини комабо тільки вхідну, або тільки вихідну крайку. пресора з трубними пучками лінії регенератора, Неоднорідний напрямний апарат - це напрямний що нагрівається. На фіг. 5 - схематичний умовний апарат, складений з напівлопаток, які мають різні розріз по Г-Г на фіг. 2 з видом на зворотне перекути установки різних напівлопаток, що обумовлехресне з'єднання трубних пучків лінії регенератоно неоднорідністю параметрів стану робочого тіла ра, що нагрівається, з міжлопатковими каналами в коловому напрямку. багато секційного вхідного напрямного апарата Гвинтовий двигун внутрішнього згоряння оспершої елементарної гвинтової машини детанденащений унітарною відцентровою отупінню надура. На фіг. 6 показане з'єднання сполучених парвання, кінематичне зв'язаною з одним з роторів них порожнин через проточну компенсаційну кадиференціального гвинтового детандера, і оснамеру згоряння. На фіг. 7 - поперечні перерізи щений унітарним повітроохолоджувачем, установелементарних гвинтових машин леним між унітарною отупінню надування й диференціального детандера по площинах Д-Д і унітарною порожниною на вході в Е-Е на фіг. 2. На фіг. 8 - фрагмент розвертки диференціальний гвинтовий компресор. циліндричного перетину гвинтової частини Різні стадії процесу регенерації тепла останньої елементарної гвинтової машини детанреалізуються при тепловій взаємодії множини дера центрального ротора, по напівлопаткам рорізних відособлених елементарних робочих камер, тора і напівлопаткам багато секційних вхідного і тому параметри стану робочого тіла, у тому числі і вихідного напрямних апаратів статора. На фіг. 9 тиск, у кожній елементарній робочій камері можуть зображений поздовжній розріз корпуса над заглибути різними. Багато секційна структура регенерабинами гвинтової частини ротора. На фіг. 10 покатора обумовлює можливість розвитку процесів з зана умовна схема розташування замкнутих підвищенням чи знижуванням тиску робочого тіла контурів теплопроводів для міжзаглибинної в відокремлених секціях в коловому напрямку. За регенерації над відповідними заглибинами в центими ж причинами стає можливим і теплова дія у тральному роторі першої й останньої елементарперехресному порядку, що забезпечує оптимальні них гвинтових машин детандера. З метою скоротемпературні напори при теплообмінюванні між чення обсягу опису і спрощення креслень, парні різними порціями робочого тіла, що знаходяться в аналогічні елементи, що відносяться до різних різних елементарних робочих камерах регенерароторів і розташовані друг проти друга, як наприктора. Завдяки одночасній механічній і тепловій дії лад підшипники, позначені виносними лініями з на робоче тіло в регенераторі в пропонованому цифрами тільки на одному з роторів. двигуні можливо здійснити цикли з регенерацією Одна з форм виконання двигуна - гвинтовий при перемінному тиску робочого тіла. Ознаки видвигун внутрішнього згоряння - виконаний у 11 75427 12 корпусі 1, що має рознім в міжосьовій площині. У диференціального гвинтового компресора, корпусі розміщений центральний ротор 2 і відокремлених камер згоряння 29 периферійний ротор З, кожний з яких складений із диференціального гвинтового детандера з основдвох частин, зв'язаних за допомогою шліцьового ними протитечійними паливними форсунками ЗО, з'єднання 4 і скріплених нарізевими деталями 5. відокремленої компенсаційної камери згоряння 31 Ротори встановлені на опорах кочення 6, 7, 8 і від з паливними форсунками 32 (фіг. 6) , осьових переміщень фіксуються радіальновідокремлених секцій регенератора, виконаних у упорними підшипниками 9. Ротори оснащені безвиді відокремлених трубчастих кожухів 33 контактними лабіринтовими ущільниками 10. Є охолоджуваної лінії, у яких розміщені відособлені також контактні ущільники 11 між ротором і корпутрубні пучки 34 лінії, що нагрівається, (фіг. 2). сом, що розділяють порожнини, у яких знаходятьТрубні пучки лінії, що нагрівається, за допомогою ся різні текучі середовища: робоче тіло, трубок 35, 36 і трубчасті кожухи охолоджуваної змащувальні рідини, охолоджувальні агенти. лінії за допомогою трубок 37, 38 з'єднані з Центральний і периферійний ротори зв'язані відповідними гвинтовими заглибинами (парними синхронізуючою зубчастою передачею 12. На порожнинами) компресора, детандера і додаткової кожнім роторі виконані гвинтові частини першої елементарної гвинтової машини. Відокремлені елементарної гвинтової машини 13 компресора, камери згоряння з'єднані з нагнітальними заглибидругої елементарної гвинтової машини 14 компренами (парними порожнинами) першої сора, додаткової замикаючої елементарної елементарної гвинтової машини 16 детандера і зі гвинтової машини 15, першої елементарної сполученими всмоктувальними заглибинами (паргвинтової машини 16 детандера, другої ними порожнинами) другої елементарної гвинтової елементарної гвинтової машини 17 детандера. машини 17 детандера через багато секційні Співвідношення чисел зубів центрального і неоднорідні напрямні апарати. У корпусі периферійного роторів задовольняє умові замиустановлені форсунки 39, 40 для безпосереднього кання ланцюжка порожнин у заглибинах роторів впорскування палива у внутрішні нагнітальні самої на себе, тобто умові К. Монтеліуса. На вході гвинтові заглибини першої й всмоктувальні і виході гвинтової частини першої елементарної гвинтові заглибини другої елементарних гвинтових гвинтової машини компресора встановлені колові машин детандера. Таким чином, засоби для ряди напівлопаток 18 і 19 відповідно, виконаних як теплової дії в детандері, а саме паливні форсунки, продовження гвинтових зубів у протилежних наустановлені не тільки у відокремлених камерах прямках. У корпусі напроти цих колових рядів згоряння, але й у корпусі напроти внутрішніх занапівлопаток роторів установлені сполучені з ними глибин роторів детандера, чим забезпечується однорідні ряди лопаток 20 унітарного комплекснотеплова дія у всьому об'ємі елементарних робочих го вхідного напрямного апарата компресора і камер детандера. Двигун оснащений унітарним неоднорідні ряди напівлопаток 21 багато повітроохолоджувачем 41, приєднаним трубопросекційного комплексного вихідного напрямного водами до виходу з унітарного відцентрового комапарата. На вході в другу елементарну гвинтову пресора надування і до входу в диференціальний машину компресора встановлені напівлопатки 22 гвинтовий компресор. Поряд з унітарною порожбагато секційного неоднорідного комплексного ниною 24 всмоктування диференціального гвинтовхідного напрямного апарата, а на виході вого компресора в корпусі є й інші унітарні порожнапівлопатки 23 багато секційного однорідного нини проточної частини двигуна: 42 - вихідна комплексного вихідного напрямного апарата. Ло(напірна) порожнина відцентрового компресора патки 20 унітарного комплексного вхідного нанадування, 43 - випускна порожнина додаткової прямного апарата мають постійний кут установки в елементарної гвинтової машини, з'єднана з атмомежах кожного ротора і з'єднані входом з сферою, наприклад через глушитель (на кресленні унітарною порожниною 24 всмоктування не показаний). Унітарні порожнини характеризудиференціального компресора. Напівлопатки 22 і ються коловою однорідністю тиску й інших 23 багато секційних комплексних напрямних параметрів стану різних частин (порцій) робочого апаратів виконані як продовження суміжних стінок тіла, що знаходяться в них. Інші елементи відповідних відокремлених секцій на кінцях секцій і проточної частини, що примикають до мають в коловому напрямку перемінні кути устанапівлопаток роторів елементарних гвинтових новки і постійні кути установки відповідно. машин, є багато-секційними сукупностями Аналогічно виконані ряди напівлопаток і на елевідокремлених порожнин, що володіють ментарних гвинтових машинах диференціального властивістю колової неоднорідності тиску й інших детандера, відмінності обумовлені характером параметрів стану частин (порцій) робочого тіла, термодинамічних процесів, що реалізуються там. що знаходяться в них. Відокремлені Поперечні перерізи каналу уздовж кожної повітроохолоджувачі з'єднані з нагнітальними завідокремленої секції виконані такими, що плавно глибинами першої елементарної гвинтової машизмінюються. ни компресора через відокремлені канали 44, На передньому кінці центрального ротора міжлопаткові канали багато секційного комплексвстановлене робоче колесо 25 відцентрового комного вихідного напрямного апарата 21, пресора надування, до якого примикає унітарний міжлопаткові канали 19 у роторах, а з всмоктувхідний напрямний апарат 26. На іншому кінці ценвальними заглибинами другої елементарної трального ротора виконані шліци 27. Відокремлені гвинтової машини компресора через секції двигуна виконані у виді відокремлених рекувідокремлені канали 45, міжлопаткові канали багаперативних повітроохолоджувачів 28 то секційного комплексного вхідного напрямного 13 75427 14 апарата 22, виконані в корпусі двигуна, міжлопатковий канал 81 з'єднаний трубкою 82 із міжлопаткові канали в роторах другої трубним пучком 83 лінії регенератора, що елементарної гвинтової машини компресора. Двинагрівається, розміщеним у середній відособленій гун оснащений вхідними патрубками 46 і 47 і секції 84 охолоджуваної лінії регенератора. вихідним патрубком 48 для транспортування охоАналогічно з'єднані і міжлопаткові канали лоджувального агента через ротори. У корпусі периферійного багато секційного вихідного навиконані порожнини 49, 50 для транспортування прямного апарата з трубними пучками лінії регеохолоджувального агентачерез частину корпуса, у нератора, що нагрівається, розміщеними в трубякій розміщений компресор, і порожнини 51, 52 частих кожухах охолоджуваної лінії регенератора. для транспортування охолоджувального агента Останні міжлопаткові канали 85 центрального і через частину корпуса, що охоплює елементарні периферійного багато секційних вихідних напрямгвинтові машини детандера і гарячі елементи каних апаратів другої елементарної гвинтової машимер згоряння. Відокремлені повітроохолоджувачі ни компресора з одного боку з'єднані з двома заоснащені патрубками 53 для подачі охолоджуглибинами нагнітальної парної порожнини цієї ж вального агента до зовнішніх поверхонь машини компресора, а з другого боку через трубку теплообмінних трубок 54. Ротори виконані 86 з'єднані з компенсаційною камерою згоряння пустотілими. Вони мають канали для подачі охо31, розміщеною в оснащеному каналами для лоджувального агента в порожнини гвинтових подачі охолоджувального агента корпусі 87 ( дивизубів елементарних гвинтових машин компресора і ся також фіг. 6). В області перетинання секторів детандера (показані умовно пунктирними лініями), зачеплення зубів в корпусі установлена локальна а також пробки 55, 56 і ущільнювальні виступи 57, поперечна стінка 88, що примикає до поверхні 58 центральних тіл 59, 60, що перекривають канаобертання, утвореної вхідними чи вихідними крайли в центральній частині роторів. У роторах ками сполученого ряду напівлопаток ротора, і виконані радіальні отвори 61 для виходу охолодтакої, що має форму цієї поверхні-Аналогічні жувального агента в порожнину 62 корпуса. поперечні стінки виконані на всіх багато секційних Центральні тіла угвинчені в ротори і розміщуються комплексних напрямних апаратах. там у довгих отворах, крізь які можливий доступ до Далі ті ж трубні пучки лінії регенератора, що нарізевих деталей 5. нагрівається, з'єднані з міжлопатковими каналами У роторах першої елементарної гвинтової мабагато секційного комплексного вхідного напрямшини компресора виконані гвинтові канали 63 у ного апарата на стороні всмоктувальних заглибин гвинтових зубах і 64 у тілі роторів (фіг. 3). першої елементарної гвинтової машини Аналогічні гвинтові канали 65 і 66 виконані й у родиференціального детандера (фіг. 5). Трубний торах другої елементарної гвинтової машини компучок 75 першої відокремленої секції лінії регенепресора. Через них транспортується охолоджуратора, що нагрівається, з останньої вальний агент в обхід пробок 55, 56 у центральній відокремленої секції 76 охолоджуваної лінії регечастині роторів. Там же на частині корпуса з ребнератора з'єднаний трубкою 89 з першим рами показані порожнини 67, 68, через які також міжлопатковим каналом 90 центрального багато транспортується охолоджувальний агент, подавасекційного вхідного напрямного апарата. Трубний ний у патрубки 69, 70. Ребра 71, 72 служать для пучок 79 останньої відокремленої секції лінії регеінтенсифікації охолодження робочого тіла в гвиннератора, що нагрівається, з першої тових заглибинах компресора і збільшення відокремленої секції 80 охолоджуваної лінії регежорсткості корпуса. Відокремлені нератора з'єднаний трубкою 91 з передостаннім повітроохолоджувачі 28 розміщені навколо роторів міжлопатковим каналом 92 того ж багато по обидва боки від вертикальної міжосьової плосекційного вхідного напрямного апарата. Трубний щини розніму. пучок 83 середньої відокремленої секції лінії регеКожен багатосекційний комплексний напрямнератора, що нагрівається, із середньої ний апарат містить центральний напрямний апавідокремленої секції 84 охолоджуваної лінії регерат, на-півлопатки якого розміщені навколо ценнератора з'єднаний трубкою 93 із середнім трального ротора 2, і периферійний напрямний міжлопатковим каналом 94 того ж багато апарат, напівлопатки якого розміщені навколо секційного вхідного напрямного апарата. периферійного ротора 3. Порядкові номери Компенсаційна камера згоряння 31, розміщена в елементів відраховуються від сектора області викорпусі 87, через трубку 95 з'єднана з останніми ходу зубів із зачеплення в напрямку обертання міжлопатковими каналами 96 центрального і відповідного ротора (фіг. 4). Перший периферійного багато секційних вхідних напрямміжлопатковий канал 73 центрального багато них апаратів, а через них - із двома заглибинами секційного вихідного напрямного апарата на всмоктувальної парної порожнини першої стороні нагнітальних заглибин другої елементарної гвинтової машини детандера (дивиелементарної гвинтової машини 14 компресора ся також фіг.6). з'єднаний трубкою 74 із трубним пучком 75 лінії Трубчасті кожухи 33 з'єднані трубками 37, 38 з регенератора, що нагрівається, розміщеним в тими міжлопатковими каналами багато секційного останній відокремленій секції 76 охолоджуваної комплексного вихідного напрямного апарата лінії регенератора. Передостанній міжлопатковий другої елементарної гвинтової машини 17 детанканал 77 з'єднаний трубкою 78 із трубним пучком дера і багато секційного комплексного вхідного 79 лінії регенератора, що нагрівається, напрямного апарата додаткової замикаючої розміщеним у першій відокремленій секції 80 елементарної гвинтової машини 15, що охолоджуваної лінії регенератора. Середній розташовані приблизно в тих же секторах щодо 15 75427 16 осей роторів, що і відособлені трубчасті кожухи гвинтової машини 17 детандера, виконані охолоджуваної лінії регенератора. рівнобіжні гвинтовим заглибинам канали 113, 114, У роторах першої елементарної гвинтової ма115, з'єднані з аналогічними каналами 116, 117, шини детандера виконані гвинтові канали 97 у 118 у стінках корпуса, що охоплюють гвинтових зубах і гвинтові канали 98 у тілі роторів, всмоктувальні заглибини першої елементарної аналогічні гвинтові канали 99 і 100 виконані й у гвинтової машини 16 детандера. Схема з'єднання роторах другої елементарної гвинтової машини згаданих каналів у корпусі теплопроводами преддетандера (фіг. 7). Через них транспортується ставлена на фіг. 10, де розвертки цих каналів охолоджувальний агент із центральної частини зображені поверх розверток гвинтових частин роторів в обхід виступів, що ущільнюють, у ценелементарних гвинтових машин детандера. Тептральних тілах роторів. Через канали 101 у корпусі лопроводи являють собою трубопроводи 119, 120, також транспортується охолоджувальний агент. 121, що приєднані до відповідних каналів в корпусі Відокремлені камери згоряння 29 розміщені навз двох сторін і утворюють разом з ними три замкколо роторів між першою і другою елементарними нути контури для рідкого чи газоподібного гвинтовими машинами диференціального детантеплоносія, і кожен замкнутий контур оснащений дера по обидва боки від вертикальної міжосьової засобом 122 для транспортування згаданого площини. Відокремлені камери згоряння теплоносія в замкнутому контурі. розташовані частково в тих же секторах, що і Канал 115, розташований над однією з крайні профільовані перетини гвинтових заглибин останніх нагнітальних заглибин останньої элеменсуміжних кінців першої і другої елементарних гвинтарной гвинтової машини 17 детандера, з'єднаний тових машин диференціального детандера. трубкою 121 з каналом 118 над однією з перших На фіг. 8 даний фрагмент розвертки нагнітальних заглибин першої елементарної циліндричного перетину гвинтової частини ценгвинтової машини 16 детандера. Канал 113 над трального ротора другої елементарної гвинтової однією з перших нагнітальних заглибин останньої машини детандера. У корпусі встановлений багато елементарної гвинтової машини детандера секційний центральний вхідний напрямний апарат, з'єднаний трубкою 119 з каналом 116 над однією з який містить напівлопатки 102, що утворюють останніх нагнітальних заглибин першої неоднорідні решітки профілів. Неоднорідність елементарної гвинтової машини детандера. Канал характеризується різними кутами установки 114 над середньою нагнітальною заглибиною напівлопаток. Гвинтова частина ротора 103 устаостанньої елементарної гвинтової машини детанновлена з можливістю обертання в напрямку, подера з'єднаний трубкою 120 з каналом 117 над значеному стрілкою. Міжлопатковий канал в насередньою всмоктувальною заглибиною першої прямку від ротора плавно трансформується у элементарно!' гвинтової машини детандера. відокремлену секцію 104, у даному випадку це Структуру диференціальної гвинтової машини основна камера згоряння. Коловий ряд з відокремленими секціями, оснащеними засобами напівлопаток 105 на вході у всмоктувальні заглидля теплової дії, будуть мати і кожна зі сполучених бини 106 і коловий ряд напівлопаток 107 на виході ліній регенератора, якщо в їхній склад увести з нагнітальних заглибин 108 гвинтової частини приєднані до них нагнітальні й всмоктувальні заротора виконані як продовження гвинтових зубів глибини відповідних елементарних гвинтових ма109 і 110. Напроти колового ряду напівлопаток шин. ротора на виході встановлений багато-секційний Однак засобами для теплової дії на робоче центральний вихідний напрямний апарат, що тіло у відокремлених секціях лінії, що нагрівається, містить напівлопатки 111, встановлені в корпусі. У будуть, у випадку рекуперативного регенератора, даному конкретному випадку він виконаний у виді відокремлені секції охолоджуваної лінії. Таким однорідних решіток, що прийнятне для циклу з чином, описаний вище регенератор можна назвати регенерацією при постійному об'ємі. Міжлопаткові диференціальним гвинтовим регенератором, тому канали у напрямку від гвинтової частини ротора що результуюча зміна об'єму елементарної плавно трансформуються у відокремлену секцію робочої камери кожної лінії регенератора виходить 112, якою у даному конкретному випадку є секція як алгебраїчна сума змін об'ємів сполучених охолоджуваної лінії регенератора. Напівлопатки нагнітальної й всмоктувальної парних порожнин багатосекційних напрямних апаратів статора викодвох різних елементарних гвинтових машин з осьнують також функцію роздільників потоку. овою подачею робочого тіла, що входять до склаАналогічну структуру сполучення ду кожної лінії диференціального гвинтового регебагатосекційних напрямних апаратів статора й нератора. Остання елементарна гвинтова машина колових рядів напівлопаток роторів мають і інші диференціального компресора, перша елементарелементарні гвинтові машини, однак напрямки на гвинтова машина диференціального детанденахилу, кути установки напівлопаток, властивість ра, остання елементарна гвинтова машина детаноднорідності чи неоднорідності решіток дера являють собою також і елементарні гвинтові індивідуальні для кожної елементарної гвинтової машини відповідних ліній регенератора. машини і є функціями тієї частини колового процеІнша форма виконання гвинтового двигуна, а су (циклу) двигуна, що реалізується за допомогою саме гвинтовий двигун закритого циклу (двигун конкретної елементарної гвинтової машини. зовнішнього згоряння) з регенерацією при На фіг. 9 і фіг. 10 зображені засоби для постійному об'ємі, характеризується відсутністю міжзаглибинної регенерації тепла. додаткової елементарної гвинтової машини, тому У стінках корпуса, що охоплюють нагнітальні що немає необхідності відокремлювати продукти гвинтові заглибини останньої елементарної згоряння від чистого повітря. Однак перехресна 17 75427 18 схема розміщення відокремлених секцій лінії регезгорянням палива. Середній тиск у кожній камері нератора, що нагрівається, у відокремлених згоряння різний, причому в кожної наступній у насекціях охолоджуваної лінії регенератора типу прямку обертання основній камері згоряння він перша секція лінії, що нагрівається, - в останній менше, ніж у попередній. Результуючий процес у секції охолоджуваної лінії, остання секція лінії, що детандері є наближенням (апроксимацією), нанагрівається, - у першій секції охолоджуваної лінії приклад, ізотермічного процесу. З регенератора, така ж, як і в гвинтового двигуна диференціального детандера розділений потік внутрішнього згоряння. (тобто множина потоків) продуктів згоряння надхоГвинтовий двигун працює в такий спосіб. дить у відокремлені секції 33 охолоджуваної лінії Повітря, що надходить з атмосфери, адіабатне регенератора (17, 33, 15), де від гарячих продуктів стискується у відцентровому компресорі 25 надузгоряння з порожнин трубчастих кожухів надховання і проходить через унітарний дить тепло до стисненого повітря в порожнині повітроохолоджувач 41, де прохолоджується при відповідних трубних пучків 34. Середні тиск і темпостійному тиску. Частково стиснене повітря надпература в кожному наступному трубчастому ходить у диференціальний гвинтовий компресор кожусі (в коловому напрямку) менші, чим у попе(13, 28, 14), де воно у відособлених елементарних редньому. Результуючий процес в охолоджуваній камерах стискується й одночасно лінії регенератора є наближенням (апроксимацією) прохолоджується при різних середніх тисках. При ізохорного процесу з відведенням тепла. цьому в кожному наступному (в коловому напрямОхолоджені продукти згоряння у виді ку) відокремленому повітроохолоджувачі 28 розділеного потоку (тобто у виді множини потоків) середній тиск вище, ніж у попередньому . Резульнадходять через багатосекційний вхідний напрямтуючий процес у множині елементарних робочих ний апарат у додаткову елементарну гвинтову камер компресора апроксимує, наприклад, машину 15, відкіля виходять в унітарну випускну ізотермічний процес. З диференціального гвинтопорожнину 43 і потім у виді унітарного потоку вивого компресора розділений потік (тобто множина ходять в атмосферу, наприклад , через глушитель. потоків) повітря надходить у багатосекційну лінію У двигуні утворюється надлишкова робота регенератора, що нагрівається, ( 14, 34, 16 ), де в (потужність), що через шліцьовий кінець 27 ценкожному трубному пучку 34 до відповідної частини трального ротора передається зовнішньому приробочого тіла підводиться тепло від продуктів згострою-споживачу. ряння, що рухаються у відповідному трубчастому При наявності в двигуні засобів для кожусі 33 охолоджуваної лінії регенератора (17, міжзаглибинної регенерації (115, 118, 121, 122) на 33, 15) з нагнітальних заглибин (парних порожнин) крайніх елементарних гвинтових машинах детаностанньої елементарної гвинтової машини 17 дедера й аналогічних засобів на крайніх елементартандера в сполучені всмоктувальні заглибини них гвинтових машинах компресора, (парні порожнини) додаткової замикаючої компенсаційної камери згорання 31 з форсункою елементарної гвинтової машини 15. У кожному 32, форсунок 39, 40 для подачі палива безпосенаступному (в коловому напрямку) трубному пучку редньо в заглибини роторів детандера, гвинтових і відповідному трубчастому кожусі середній тиск і каналів 63, 64, 65, 66 у гвинтових роторах компресередня температура робочого тіла вище, ніж у сора, теплову дію на робоче тіло розосереджено попередньому. по всьому об'єму елементарних робочих камер Прямі і зворотні перехресні напрямки трубок, диференціальних гвинтових машин, що дозволяє приєднаних до міжлопаткових каналів багатозабезпечити найбільшу ступінь наближення секційних напрямних апаратів, наприклад трубок (апроксимації) до еталонних результуючих 74 і 78 на фіг. 4 і трубок 91 і 89 на фіг. 5, забезпетермодинамічних процесів - ізотермічних і чують оптимальну теплову взаємодію ізохорних. Теплопровід для міжзаглибинної відокремлених секцій лінії регенератора, що регенерації у верхньому діапазоні температур нагрівається, й охолоджуваної лінії регенератора в сполучених ізохорних процесів, працює в такий процесі регенерації за рахунок вибору спосіб. Завдяки одному з засобів 122 теплоносій взаємодіючих пар сполучених відособлених секцій транспортується у замкнутому контурі в напрямку, (сполучених елементарних робочих камер) із припозначеному стрілкою, із гвинтового каналу 113 у близно однаковими різницями температур і з докорпусі через першу ділянку трубопроводу 119, сить близькими різницями тисків робочого тіла в гвинтовий канал 116 у корпусі і через другу ділянку них. трубопроводу 119 у гвинтовий канал 113. При Результуючий процес у лінії регенератора, що цьому тепло від робочого тіла шляхом нагрівається, як підсумок множини різних процесів, теплопровідності через стінку корпуса, що що відбуваються в елементарних робочих камерах охоплює нагнітальну заглибину в роторі останньої лінії регенератора, що нагрівається, є наближенелементарної гвинтової машини детандера 17, ням (апроксимацією) ізохорного процесу з передається теплоносію і потім за допомогою руху підведенням внутрішнього тепла циклу. У результеплоносія переноситься до менш гарячої стінки туючому ізохорному процесі повітря підігрівається корпуса, що охоплює всмоктувальну заглибину з підвищенням тиску до стану, у якому можливе першої елементарної гвинтової машини детандера самозапалювання палива. Потім підігріте і стисне16, і через неї шляхом теплопровідності не повітря у виді розділеного потоку (тобто мнопередається більш холодному робочому тілу в цій жини потоків) надходить у диференціальний дезаглибині. Більш ефективним буде теплопровід у тандер (16, 29, 17), де в елементарних робочих формі теплової труби. На останній стадії камерах відбувається розширення одночасно зі ізохорного процесу з підведенням тепла нагріте у 19 75427 20 регенераторі повітря додатково підігрівається в багатопоточної проточної частини на стику рухликомпенсаційній камері згоряння 31 і в останніх вих і нерухомих елементів. Вони функціонують всмоктувальних заглибинах першої елементарної аналогічно ступіням осьових лопаткових машин, гвинтової машини детандера за рахунок згоряння але більш складним чином, тому що тиски робочопалива, що туди впорскується. Це необхідно при го тіла в сусідніх міжлопаткових каналах різні. Сиреалізації ізотермічного процесу в детандері, тому лова взаємодія елементів пропонованого двигуна що регенеративне підведення тепла до робочого являє собою сполучення силової взаємодії машин тіла в лінії, що нагрівається, при наближенні до об'ємної дії і машин динамічної дії. верхньої температури циклу неможливе через Джерела інформації: наближення до нуля різниці температур продуктів 1. Патент США №3,693,601, МПК F02b 53/00, згорання і повітря, що підігрівається. Колові ряди 1972. напівлопаток на роторах (наприклад 105, 107 , фіг. 2. Патент України № 31579 А, МПК 6 F04C 8) і сполучені з ними багатосекційні напрямні апа18/16,2000. рати статора (наприклад 102, 111) забезпечують 3. Патент України № 59708 А, МПК 7 безударне, безвідривне обтікання елементів F02G1/00, 3/00, F02B 53/00, 55/16, 2003. 21 75427 22 23 75427 24 25 75427 26 27 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75427 Підписне 28 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюScrew engine
Автори англійськоюSotnykov Viktor Petrovych
Назва патенту російськоюВинтовой двигатель
Автори російськоюСотников Виктор Петрович
МПК / Мітки
МПК: F02B 55/00, F02B 53/00, F02G 3/00, F02G 1/00
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-75427-gvintovijj-dvigun.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гвинтовий двигун</a>
Попередній патент: Спосіб пригнічення бур’янів
Наступний патент: Композиція для просочення вуглеграфітових виробів
Випадковий патент: Фотоелектричний перетворювач сонячної енергії