Комбінована газотурбінна установка омельченко с.м.

1 Комбінована газотурбінна установка, яка має корпус, два робочих елементи, установлених в корпусі СПІВВІСНО з можливістю взаємного протиобертання, кожний із яких обладнаний турбінними і розміщеними під ними компресорними лопатками, камеру згорання, нерухомо закріплену в корпусі, яка відрізняється тим, що кожний отвір блока двосторонніх вихрових камер згорання має зону подачі стиснутого повітря і зону безпосередньо двосторонньої вихрової камери згорання, вісь цього отвору паралельна центральній осі, на котру з можливістю синхронного взаємного протиобертання установлені симетрично відносно блока двосторонніх вихрових камер згорання робочі елементи у вигляді двох порожнистих циліндричних роторів, складених з послідовно установлених колесоподібних блоків, кожний з них має втулку з направляючими лопатками компресора для установки і фіксації на центральній осі, та обід, з цих ободів складаються циліндри порожнистих роторів, на ЗОВНІШНІХ поверхнях ободів кожного з них закріплені послідовно ротор елек тродвигуна-генератора, радіальні лопатки робочої турбіни, аксіальні лопатки робочої турбіни, а на внутрішніх поверхнях всіх ободів закріплені робочі аксіальні лопатки компресора, до того ж проекція циліндра порожнистого ротора на кожний отвір блока двосторонніх вихрових камер згорання поділяє його на зону стиснутого повітря і зону безпосередньо двосторонньої вихрової камери згорання, в якій розташована повітронаправляюча пластина у вигляді спіралі, її центральний виток формує зону горіння і двосторонній канал виходу газової суміші, повітронаправляюча пластина кінцем наружного витка закріплена до стінки отвору блока двосторонніх вихрових камер згорання, факелоутоворююча форсунка для подачі палива в зону горіння монтується на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ корпусу і установлена в отворі витків повітронаправляючої пластини, на знімних кришках корпусу розташовані статори електродвигунівгенераторів 2 Комбінована газотурбінна установка за п 1, яка відрізняється тим, що блок двосторонніх вихрових камер згорання виконаний у вигляді керамічного диска 3 Комбінована газотурбінна установка за пп 1, 2, яка відрізняється тим, що керамічний диск блока двосторонніх вихрових камер згорання поділений на сегменти 00 (О Винахід відноситься до галузі енергетичного машинобудування, переважно може бути застосований в мобільних електросистемах з електромотор-колесами, транспортних машинах автомобілях, тепловозах, суднах, тракторах, комбайнах, тягачах, а також електростанціях, особливо пересувних, та в якості автономної домашньої мініелектростанцм для генерування електричного струму при спалюванні природного газу Відомий патент України №41485, "Газотурбінна установка з корпусом камери згорання, внутрішній бік якого покритий масивними керамічними цеглинами", публ 17092001, бюл №8, 2001 р, патентовласник СІМЕНС АКЦІЄНГЕЗЕЛЬШАФТ Внутрішній бік корпусу ка мери згорання цієї установи покритий масивними керамічними цеглинами Відомий патент України №1355, "Газотурбінний двигун", публ 25 03 94, бюл №1, патентовласник Якубов А М Цей газотурбінний двигун має корпус, два робочих елементи установлених в корпусі СПІВВІСНО з можливістю взаємного протиобертання, кожний із яких обладнаний турбінними і розміщеними під ними компресорними лопатками, камеру згорання нерухомо закріплену в корпусі Даний газотурбінний двигун складний у виготовленні, зборці і наладці До того ж його к к д не перевищує 50% Потужність обмежена можливістю розміщення лопаток на дисках, радіус яких обмежений 61278 відцентровим прискоренням, можливістю виходу монтується на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ корпусу і в отворі повітря через отвір перед камерою згорання і невитків повітренаправляючої пластини На зйомних обхідністю складних ущільнень При відсутності кришках корпусу розташовані статори електродвимеханізму синхронізації можливе обертання тільки гунів-генераторів Слідуюче відомо Камера згоодного диску, який при високій частоті обертання рання виконана у вигляді блоку двосторонніх вихбуде створювати вібрацію Високі частоти оберрових камер згорання, який має центральну вісь тання роторів потребують наявності механізму На цій осі симетрично блоку двосторонніх вихрозменшення числа обертів робочих валів вих камер згорання встановлені протиобертові ротори електрогенераторів (патент України № Задачею даного винаходу "Комбінована газо33602, "Турбоелєктрогенератор", МПК F02C6/00, турбінна установка" є шляхом наявності в кожному публ 15 02 2001 , бюл №1-2001 р) отворі блоку двосторонніх вихрових камер згорання зони подачі стиснутого повітря і зони безпосеБлок двосторонніх вихрових камер згорання редньо двосторонньої вихрової камери згорання, в виконаний у вигляді керамічного диску якій розташована повітренаправляюча пластина у Керамічний диск блоку двосторонніх вихрових вигляді спіралі, її центральний виток формує зону камер згорання поділений на сегменти горіння і двосторонній канал виходу газової суміші, В результаті конструктивного об'єднання двох а також шляхом установлення на центральній осі з газотурбінних установок загальною двосторонможливістю синхронного взаємного протиоберньою вихровою камерою згорання збільшена потання, симетрично відносно блоку двосторонніх тужність комбінованої газотурбінної установки, в вихрових камер згорання, робочих елементів у складі якої до того ж є електрогенератори, що завигляді двох порожнистих циліндричних роторів, безпечує перетворення механічної енергії в електзабезпечити синхронне протиобертання порожниричну і автоматичну синхронізацію взаємного простих циліндричних роторів, що ліквідує вібрацію тиобертання роторів електродвигунів-генераторів установки, спрощення у виготовленні, збірці і нашляхом маніпуляції їх потужностями, які в момент ладці, к кд більше за 50%, збільшення потужності запуску працюють в режимі електродвигунів при одночасному забезпеченні компактності, а Такі суттєві ознаки, як наявність робочих елетакож розширення асортименту газотурбінних усментів у вигляді двох порожнистих ціліндричних тановок роторів, на внутрішніх поверхнях яких закріплені робочі аксіальні лопатки компресора, а на ЗОВНІШСуть винаходу заключається в слідуючому НІХ поверхнях кожного з них закріплені послідовно Слідуюче відомо Газотурбінна установка має корротор електродвигуна-генератора, радіальні лопапус, два робочих елементи установлених СПІВВІСНО тки робочої турбіни, аксіальні лопатки робочої тув корпусі з можливістю взаємного протиобертання, рбіни, в поєднанні з двосторонньою вихревою какожний із них обладнаний турбінними і мерою згорання, симетрично до якої встановлені розміщеними під ними компресорними лопатками, порожнисті циліндричні ротори, - забезпечують камеру згорання нерухомо закріплену в корпусі компактність установки Виконання порожнистих Слідуюче нове Кожний отвір блоку двосторонніх циліндричних роторів з можливістю їх синхронного вихрових камер згорання має зону подачі стиснувзаємного протиобертання забезпечує відсутність того повітря і зону безпосередньо двосторонньої вібрації, і до того ж збільшує к к д , потужність і вихрової камери згорання, вісь цього отвору параДОВГОВІЧНІСТЬ Конструктивне виконання порожнислельна центральній осі На центральній осі з можтих циліндричних роторів з послідовно встановлеливістю синхронного взаємного протиобертання них колесоподібних блоків, кожний з яких має втуустановлені симетрично відносно блоку двостолку з направляючими лопатками компресора для ронніх вихрових камер згорання робочі елементи у установки і фіксації на центральній осі, та обід вигляді двох порожнистих циліндричних роторів, забезпечує технологічність виготовлення і зборки складених з послідовно установлених колесокомбінованої газотурбінної установки подібних блоків, кожний з них має втулку з направляючими лопатками компресора для установУстановка ілюструється слідуючими кресленки і фіксації на центральній осі, та обід, з цих нями ободів складаються циліндри порожнистих рофіг 1 - загальний вигляд установки, торів На наружних поверхнях ободів закріплені фіг 2 - перетин А - А, послідовно ротор електрод вигуна-генератора, фіг 3 - колесоподібний блок аксіальних лопарадіальні лопатки робочої турбіни, аксіальні лоток робочої турбіни, патки робочої турбіни, а на внутрішніх поверхнях фіг 4 - колесоподібний блок ротора електроободів закріплені робочі аксіальні лопатки компредвигуна-генератора, сора, до того ж проекція циліндра порожнистого фіг 5 - колесоподібний блок радіальних лопаротора на кожний отвір блоку двосторонніх вихроток робочої турбіни вих камер згорання поділяє його на зону стиснутоУстановка фіг 1 має циліндричний корпус поз 1 го повітря і зону безпосередньо двосторонньої із зйомними кришками поз 2 В центральній часвихрової камери згорання, в якій розташована тині корпусу, до її внутрішньої поверхні, нерухомо повітренаправляюча пластина у вигляді спіралі, її закріплений блок двосторонніх вихрових камер центральний виток формує зону горіння і двостозгорання поз 3 у вигляді фіг 2 керамічних сегментів ронній канал виходу газової суміші, поз 4 диска, які розташовані в проміжках хрестоповітренаправляюча пластина кінцем наружного вини поз 5 Блок двосторонніх вихрових камер витку закріплена до стінки отвору блоку двостозгорання має центральну вісь поз 6, яка нерухомо ронніх вихрових камер згорання, факелоутовозакріплена на хрестовині Кожний керамічний сегрююча форсунка для подачі палива в зону горіння мент має отвір поз 7 Вісь отвору паралельна цен тральній осі і він функціонально поділений на зону подачі поз 8 стиснутого повітря і зону двосторонньої вихрової камери згорання поз 9, в якій розташована повітренаправляюча пластина поз 0 у вигляді спіралі її центральний виток формує зону горіння і двосторонній канал поз 11 виходу газової суміші Можливо виконання в повітренаправляючій пластині каналів подачі води в зону горіння (не показані) Повітренаправляюча пластина кінцем наружного витку закріплена до стінки отвору блоку двосторонніх вихрових камер згорання Факелоутоворююча форсунка поз 12 для подачі палива монтується на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ корпусу і установлена в отворі витків повітренаправляючої пластини На центральній осі фіг 1 симетрично відносно блоку двосторонніх вихрових камер згорання установлені робочі елементи у вигляді двох порожнистих циліндричних роторів поз 13, кожний з яких складений з послідовно встановлених колесоподібних блоків ротора електрод вигунагенератора поз 14, радіальних лопаток робочої турбіни поз 15, аксіальних лопаток робочої турбіни поз 16 Кожний колесоподібний блок фіг 3, 4, 5 має втулку поз 17 для установки і фіксації на центральній осі, вона має направляючі лопатки поз 18 компресора, та обід поз 19, який встановлений на підшипниках на втулці 3 цих ободів складаються циліндри порожнистих роторів На внутрішній поверхні ободу кожного колесоподібного блоку закріплені робочі аксіальні лопатки компресора поз 20, на ЗОВНІШНІХ поверхнях його ободів закріплені послідовно ротор поз 21 електродвигуна-генератора, радіальні лопатки робочої турбіни 61278 поз 22, аксіальні лопатки робочої турбіни поз 23 Направляючі аксіальні лопатки фіг1, поз 24 робочої турбіни закріплені на внутрішній поверхні корпусу Статори поз 25 електродвигунів-генераторів встановлені на зйомних кришках корпусу Пристрій працює слідуючим чином При запуску комбінованої газотурбінної установки електродвигуни-генератори отримують струм від зовнішнього джерела (режим електродвигунів) і синхронно протиобертають порожнисті циліндричні ротори поз 13 Робочі аксіальні лопатки компресорів поз 20 нагнітають повітря з двох боків в зону подачі поз 8 стиснутого повітря отворів поз 7 блоку двосторонніх вихрових камер згорання поз 3 Стиснуте повітря надходить до зони двосторонньої вихрової камери згорання поз 9 отвору блоку двосторонніх вихрових камер згорання, де за допомогою повітренаправляючої пластини поз 10 отримує вихрове обертання, і подається в зону горіння Одночасно в зону горіння подається паливо факелоутворюючою форсункою поз 12, яке змішується із завихреним повітрям і утворює робочу суміш, яка згораючи генерує газову суміш Через двосторонній канал поз 11 виходу газова суміш надходить до робочої турбіни, і діє послідовно на аксіальні лопатки поз 23 і радіальні лопатки поз 22 колесоподібних блоків обох порожнистих циліндричних роторів і виводиться зовні Після виходу комбінованої газотурбінної установки на робочий режим електрод вигуни-генератори автоматично переходять в режим генерування електричного струму, забезпечуючи синхронне взаємне протиобертання двох порожнистих циліндричних роторів 61278 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119