Реактивний ротаторний двигун

Р еакти вн ый р от ато рн ый д виг ател ь, с о д ерж а щ ий ко мпр есс ор с ре акти вн ым пр ив о д ом, в ып олн ен н ым D вид е ка ме р сго ра н ия , каж д ая из кото рых им еет р еакти вно е с опл о, закре пл ен но е н а об од е п ол ог о д ис ка, пе ри ф е р и й н у ю т у р б и н у , св я з а н н у ю п о г а з у с вых од ом реактивного привод а, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что д вига тел ь с набж ен па ровым котл ом-у тил из ато р ом, вы пол н е нн ым в вид е кол ьца с окнам и д л я вых од а газа, конц е н т р и ч н о р а з м е щ е н н о г о о т н ос и т е л ь н о обод а д иска и имею щег о пол ос ти д л я циркул яци и ж ид кос ти, то роо б раз ны ми емкос тям и дл я топл ива и охл ад ител и, разм еще нным и в пол ос ти д ис ка, у пл отн я ю щим и трог ами, закрепл ен ны ми на д ис ке, реакт ив ны й прив од с на бж ен ру б а шко й ох л аж д е н ия и у с тан ов л енным и в ней форс у нками под ачи ох л ад ител я, вых од н ые отве рс тия котор ых ори ент ир ов ан ы на пове рх нос ть кам ер ы с гора ни я, пр ич ем вых од из ру ба шк и ох л а ж д ения СОВМЄЩ ЄМ С ПОЛОСТоЮ ВЫХОДНОГО с ечен ия ре актив ног о с опл а,'а на об ра щ енных друг к другу по ве рхн остях диска и кот л а-у тил из ат ор а у с тан овл ен ы л а би ри нт ны е у пл отнен ия. . Из о б ре т ен и е от нос итс я к д виг а тел ям вну тр ен нег о с гора ни я, а име нн о к реакт ивн ым д в иг а т ел ь н ы м ус та н о вк ам , и м ож е т быть ис пол ьзовано в качес тве с ил овой энергетич ес кой у с тано вки на тепл ово й эл ектростанции Т ЭЦ , на кораблях и на ж ел ез нод ор ож н ых л ок омо тив ах. Из вес т но тех н ич ес к ое р е ше н и е ко т о, рое обл ад ает ряд ом нед ос т атков, котор ые зал ож ен ы в выпол н енн ых форм ах конс тру ктивн ых эл еме нтов и в их взаим о рас пол ож ени и, газ оо твод ы р аб оч их газ ов из кам е ры сгора ния выпол не ны кривол ине йно, что с ниж ает К ПД камеры с горани я, так как у вел ичен о с оп р о ти вл е ни е, к р ом е т ог о, т еп л о в ая энерг ия ра боч их газов, ис х од я щих из камеры с гора ния, те ряе тс я на наг рев и п ерег рев конс тру ктивных матер иал ов у с тройс тва, что сн иж а е т К ПД ис п ол ьз о ва н и я х им и ч еск о й эне рги и то пл ив а и с пос о бс т ву е т раз ру ше ни ю ус тро йс тва от перегр ева и от возд е йс твия це нтр о беж ных с ил , что о с овоку п нос т и с ниж ает К ПД цикл а д вигател я и над еж нос ть его в раб оте. Ц ел ь изо б р ет ен ия - у вел ич ен и е К П Д цикл а и п ов ы ше ни е н ад еж нос т и. Пред л ож енн ый реакт ивн ый рот ато рны й д зигат ел ь, с од е рж а щ ий комп рес с о р с ре активн ым прив одом, выпол не нн ым в вид е каме р сг о ра н и я, каж д а я и з ко т ор ых им е е т реакт ив ное (- опл о, зак репл енн ое на о бод е пол ого д ис ка, пол ый д иск пос аж ен ж ес тко ча вал с вых од ом на пр ивод од н ого эл ектрог енер атор а, отл ича етс я тем, что, с цел ь ю у ве 12684 личения К ПД цикла и повыш ения над ежнос ти , двигатель с набжен паровым котломутилизатором, выполненным а виде кольца с окнами д ля вых од а газа, концентрично размещенного относ ительно обода диска и 5 имеющего полос ти д ля цирку ляции жидкости и получения пара на привод другого электрогенератора, торообрззными емкостями для топлива и д ля ох ладителя, размещенными в полос ти диска, упрочняющими 10 тросами, закрепленными на д иске, реактивный привод снабжен ру башкой ох лажд ения и установленными в ней форсунк ами подачи охлад ителя, выход ные отверс тия которых ориентированы на поверхнос ть камеры его- 15 рания, причем выход из рубашки охлажд ения с овмещ ен с плоскос тью вых од ного сечения реактивного с опла, а на обращенных друг к другу поверхнос тях д иска и котла-у тилизатора установлены лабиринтные 20 уплотнения. На фиг. 1 схематически представлен реактивный ротаторный двигатель; на фиг. 2 разрез А -А фиг. 1. Реактивный ротаторный двигатель с о- 25 держ ит реак тивный привод 1, выполненный в вид е камер сгорания, кажд ая из которых имеет реактивное с опло, закрепленное на обод е полого диска 2, д иск 2 закреплен жестко на валу 3 с выход ом на привод э лектро- 30 генератора N? 1. Р еактивный привод 1 снабжен рубашкой ох лажд ения 7 и ус тановленными в ней форсунками 8 под ачи ох лэдит е л я , вых од ные отверс тия которых ориентированы на поверхнос ть камеры его- 35 рания, причем вых од из ру башки ох лажд ения с овмещен с плос кос тью вых од ного сечения реактивного сопла, в реактивном привод е 1 в камере с горания ус тановлены форсу нки 9. В полос ти д иска 2 выполнены 40 горообразные емкос ти д ля топлива 10 и для ох лад ителя 11, емкос ть 10 с вязана тру бопроводом с форсу нкой 9, емкос ть 11 с вязана тру бопровод ом с форсу нкой 8, через вал 3 проложены каналы д ля под питки емкос тей 45 10 и 11, конс труктивные э лементы, под вергающиес я центробежной нагрузке, д ополнительно укреплены трос ами 13. Двигатель снабжен паровым котлом-у тилизатором 14, выполненным в виде кольца с окнами 15 для 50 выхода газа, концентрично размещ енного относительно обода диска 2 и имеющего полос ти 12 для циркуляции жидкос ти и парообразования на привод э лектрогенератора № 2, а на обращенных д руг к д ругу поверхно- 55 стях диска и котла-у тилизатора ус тановлены лабиринтные уплотнения 18. Воздухозаборник 19 реактивного привод а 1 выполнен на боковой с тороне диска 2 по одну сторону обода диска 2 и по прямой соединен с камерой сгорания, а камера сгорания по прямой соед инена с реактивным соплом, закрепленным на ободе диск а 2 е зоне парового котла-у тилизатора 14. На фиг. 2 изображен вид А-А с компрессором. Межд у нару жными поверх нос тями диска 2 и обечайки 4 котла-у тилизатора 14 и лабиринтными уплотнениями 18 выполнен кольцевой канал для пропуска воздуха в воздухозаборник 19, ряд ом с воздух озаборникам и 1 9 в ы по л н е ны н ап р ав л яю щ и е неподвижные лопатки 5, которые закреплены по кольцу с обечайкой 4, рядом с направляющими лопатками 5 ус тановлены рабочие лопас ти турбины 6, которая расположена на валу 3 и связана с привод ом посредс твом редуктора. П р и м е р . Реактивный ротаторный двигатель сод ержит реактивный привод 1, выполненный в виде камер сгорания, каж дая из которых имеет реактивное с опло, закрепленное на обод е полого д иска 2, диск 2 жес тко пос ажен на вал 3 с выход ом на привод э лектрогенератора №. 1, реактивны й привод 1 снабжен ру башкой ох лажд ения 7, в которой установлены форсунки 8 под ачи охлад ителя, выход ные отверс тия которых ориентированы на поверхнос ть камеры сгорания, причем выход из ру башки ох лажд ения с овмещ ен с плоскос тью вых од ного сечения реактивного с опла, что д ает прирос т реактивной тяг и парообразованием с о взрывным х арактером в рубашке ох лажд ения, где увеличена э ффективнос ть взрывного парообразования, где ох ладитель под давлением разрушает образовавшуюся газовую прос лойку в мес те с оприкасания охлад ителя с поверхнос тью камеры сгорания; исходящ ие из ру башки ох лаждения продукты ох лад ителя сообщают прирос т реактивной тяги, при э том не влияя на температуру рабочих газоа в камере сгорания и сопла реактивного привода 1; для пропуска расхода воздух а в камеру сгорания реактивного привод а 1 на боковой с тороне диска 2 по одну с торону обод а выполнен воздухозаборник 19 и по прямой соед инен с камеро й сгорания, а камера сгорания по прямой соединена с реактивным с оплом, закрепленным подругую сторону на ободе диска 2, что уменьшает сопротивление и уменьшает потери энергии; в полос ти диска 2 размещены торообразные емкос ти д ля топлива 10 и охладителя 11, упрочняющими тросами 13 закрепленными на диске 2, емкос ть 10 связана тру бопроводом г форсунк ами 9, емкос ть 11 связана тру бопроводом с форсунками 8, через вал 3 проложены каналы д ля подпитки емкос тей 10 и 11, э то повыш ает надежнос ть и улучш ает динамическую х арактерис тику, . 12684 горообразные емкос ти с жидкос тью гасят вибрацию и под давлением под ают жид кос ть на форсу нки в камеру сгорания и в рубашку ох лажд ения, что ану лиру ет насос ы и упрощает конс трукцию; с целью увеличе- 5 ния К ПД цикла и повыш ения над ежнос ти двигатель снабжен паровым котлом-у тили затором 14, выполненным в виде кольца с окнами 15 д ля вых од а газа, концентрично размещенного относ ительно обод а д иска 2 10 и имеющего полос ти 12 д ля цирку ляции жид кос ти и парообразования с выход ом пара на привод э лектрогенератора № 2, а на обра щенных друг к другу поверхнос тях д иска 2 и котла-у тилизатора 14 ус тановлены лабирин- 15 тные уплотнения 18, что в совокупнос ти дает разреженную среду в зоне парового котлаутилизатора 14 на выход е реактивного с о пла, что увеличивает э ффективнос ть тяг и реактивного привода 1, кроме того, увеличе- 20 на э ффективнос ть у тилизации тепловой энергии газов, исх од ящих из реактивного сопла реактивного привод а 1, так как форма и концентричное размещение парового кот ла-у тилизатора 14 относительно обода с ре- 25 ак тивными с оплами д ис ка 2 у величило площадь парообразования по кольцу паро вого котла-у тилизатора, где получена воз можнос ть исх одящ им из реактивного сопла газам по прямой без потерь тепловой энер- 30 гии вс тупать в контакт с поверх нос тью теп лообмена парового 'котла-у тилизатора с завихрением, где у меньшена скорос ть вых о да газа с вых од ных окон 15 и увеличено время теплообмена по кольцу в пу нк тах теп- 35 лообмена происход ит период ическая ту рОу лиза ция пог ран ичного с лоя, ч то р езко повысило интенсивнос ть теплообмена, и од новременно лабиринтным уплотнением 18 и вых од ными окнами 15 по кольцу, которые 40 соед инены с извес тной вытяж кой д ымовой тру бой; обпепечено разреж ение (низкое давление) среды по кольцу движения реак тивных с опел в паровом котле-у тилизаторе 14, гдеразгеженная среда на срезе реактив - 45 ного с оплэ резко повысила э ффективнос ть реактивной тяги и К ПД камеры сгорания ре активного привод а 1; д ля пропуска необх о димого расх ода воздуха в воздухозаборник 19 реактивного привод а 1 выполнен кольце- 50 вой канал обечайкой 4, ободом и боковой поверхнос тью д иска 2, лабиринтным у плот нением 18, направляющими лопатками 5 и ту рбиной 6, которая рас положена на валу 3 и связана с приводом через редуктор. 55 Реактивный ротаторный двигатель приводитс я в дейс твие с тартовым устройс твом - посредс твом вала 3 приведен во вращательное движение д иск 2 с торообразными емкос тями 10 и 11, под д ейс твием центробежной с илы, под давлением из торообразных емкос тей 10 и 11 под аетс я к форсунк ам 9 топливо и к форсунк ам 8 ох лад итель. В реактивном привод е 1 от свечи зажигания топливная смесь в камере сгорания воспламенилась и газы, исх одя из реак тивного сопла, с ообщили реактивной тягой вращение диску 2 и пос редс твом вых одного вала 3 приведен в дейс твие э лектрогенератор N? 1, упрочняющие трос ы 13, закрепленные на диске 2, увеличили прочнос ть и над ежнос ть устройс тва. Форсунк и 8 в рубашке охлаждения реактивного привод а 1 вых одными отверс тиями ориентированы на поверх нос ть камеры сгорания, а выход из ру баш ки ох лаждения совмещен с плоскос тью выход ного сечения реактивного с опла, например, охладитель вод а, под д авлением распиленная с труя вод ы из отверс тий форсунок 8 разрушает образовавшуюся газову ю (паровую) прос лойку между поверх нос тью камеры сгорания и жидкос тью ох ладителя и при темпера ту р е п ов ерх нос ти к ам е ры с го ра н ия 380-374°С при данной температу ре обес печена надежнос ть конс труктивных материалов на проч нос ть, с од а ис паряетс я с о взрывным характером, минуя фазу кипения и парообразование со взрывным характером исх одит через вых од рубашки ох лаждения, с ообщ ая прирос т реактивно й тяг и реактивного привода 1, при э том не влияя на температу ру рабочих газов вну три реактивного сопла; необходимое количес тво пропус ка расх ода возд ух а в камеру с горания реактивного привод а 1 обес печил воздухозаборник 19 при помощи компрессора; 15 час тей воздуха и одна час ть керос ина в камере сгорания дают температуру горения °С, что увеличило тягу, так как тяга рас тет с температу рой газов. Получен прирос т реак тивной тяги, что увеличило мощность на валу 3, который привел в д ейс твие э лектрогенератор № 1, но в исходящ их газах из с опла реактивного привод а 1 с од ержитс я до 70% тепловой э нергии, концентричное размещение парового котла-у тилизатора 14 относительно обода с реак тивными с оплами диска 2 резко повысило э ффективнос ть у тилизации тепловой э нергии, при вращении д иска 2 исходящ ие газы из сопла реактивного привода 1 в виде факела пламени по прямой без потерь тепловой э нергии соприкас аютс я с разви той п оверх нос тью теп ло обм енных элементов полос тей 12 по кольцу с завихрением и оых одят с малой скорос тью через вых од ные окна 15 по кольцу в вытяжную дымовую тру бу ох лажденными, что увеличило количес тво получаемого пара в единицу времени от ед иницы топлива, полу ченный 8 12684 пар посредством парового двигателя привел в дейс твие электрогенератор № 2. Подпитка емкос тей 10 и 11 производится через каналы, которые проложены через вал 3, как в с татическом, так и в динамическом состоянии. Ось вращения вала 3 расположен а в в ер тика льной п лос кос ти, ч то улучшило д инамическую характерис тику устройс тва. фиг. / 12684 фиг 2 Упорядник Замовлення 4078 Техред М Моргентал Коректор Л ФІль Тираж Підписне Державне патентне ВІДОМСТВО України, 254655. ГСП Киів-53, Львівська пл,, 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент' м Ужгород, вул.Гагаріна, Ї01