PL180015B1 - Sposób i urzadzenie do wytwarzania energii, zwlaszcza elektrycznej PL PL PL PL PL - Google Patents
Sposób i urzadzenie do wytwarzania energii, zwlaszcza elektrycznej PL PL PL PL PLInfo
- Publication number
- PL180015B1 PL180015B1 PL96323857A PL32385796A PL180015B1 PL 180015 B1 PL180015 B1 PL 180015B1 PL 96323857 A PL96323857 A PL 96323857A PL 32385796 A PL32385796 A PL 32385796A PL 180015 B1 PL180015 B1 PL 180015B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- jet engine
- engine module
- rotor
- energy
- fuel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
- F02K7/005—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the engine comprising a rotor rotating under the actions of jets issuing from this rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
- F02C3/16—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant
- F02C3/165—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant the combustion chamber contributes to the driving force by creating reactive thrust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
- F02K7/10—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof characterised by having ram-action compression, i.e. aero-thermo-dynamic-ducts or ram-jet engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
- F02K7/10—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof characterised by having ram-action compression, i.e. aero-thermo-dynamic-ducts or ram-jet engines
- F02K7/16—Composite ram-jet/turbo-jet engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania energii zw laszcza elektrycznej z wyko- rzystaniem sily gazów spalinowych w urzadzeniu stanowiacym czesc zespolu energetycznego, znam ienny tym , ze doprow adza sie strum ien (122) pow ietrza w lotow ego do m odulów (118) silnika strum ieniow ego, a ponadto m inim um do jednego modulu (118) sil- nika strumieniowego doprowadza sie paliwo dla uzyskania gazów spalinowych (210) dla uzyskania predkosci obwodowej okolo 300 m/s obrotów wirnika (110) celem obrotu walu zdawczego (108), z którego odbiera sie energie mechaniczna, przy czym paliwo wtry- skuje sie do strum ienia (122) pow ietrza wlotowego miedzy zewne- trznym i wewnetrznym korpusem (104) urzadzenia w miejscu poprzedzajacym modul (118) silnika strumieniowego, w którym mieszanka paliwa z powietrzem wchodzac do kazdego modulu sil- nika strumieniowego jest sprezana wewnatrz nieruchomej sciany obwodowej (106) i gdzie sprzega sie wal zdawczy (108) zw alem (402) generatora elektrycznego (404) i wytw arza sie energie ele- ktryczna, zas celem uzyskania energii cieplnej z gazów spalino- wych (210) stosuje sie pomocniczy czynnik roboczy. 12. Urzadzenie do wytwarzania energii zw laszcza elektrycznej, wykorzystujace do dzialania sily gazów spalinowych, stanowiace czesc zespolu energetycznego, znam ienne tym , ze jest wyposazo- ne w komore strumienia (122) powietrza wlotowego, w wirnik (110) o osi obrotu (CL), obracajacy sie dookola tej osi obrotu (C L), nieruchoma, cylindryczna sciane obw odow a (106), usytuowana promieniowo na zewnatrz obwodu wirnika (110), w modul (118), wzglednie moduly (118) silnika strum ieniowego, rozmieszczone na obwodzie wirnika (110), zaopatrzone w komore sprezania (120), przy czym powierzchnia wewnetrzna (105), wspólpracujacej z modulami (118) silnika strumieniowego, czesci sciany obwodowej (106) je s t usytuowana w bezposredniej bliskosci m odulów .............. FIG 2 PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej i urządzenie do wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej, którego zasadą działania jest wykorzystanie siły odrzutu gazów spalinowych, stanowiącego część zespołu energetycznego, wytwarzającego zwłaszcza energię elektryczną.
Znane sposoby i urządzenia podobnego typu, wykazująsprawność większą od sprawności użytkowanych obecnie innych sposobów i urządzeń energetycznych.
Istnieje stałe zapotrzebowanie na proste, wydajne i tanie sposoby i urządzenia energetyczne, wytwarzające energię elektryczną oraz ewentualnie mechaniczną.
Znane są obecnie sposoby i urządzenia energetyczne średniej mocy do wytwarzania energii elektrycznej ewentualnie mechanicznej otrzymywanej zwykle urządzeniem w postaci turbiny, która stanowi zasadnicze usprawnienie w stosunku do starszych rozwiązań. Tego typu sposoby i urządzenia energetyczne średniej mocy 10 MW do 100 MW są wykorzystywane przemysłowo w lokomotywach kolejowych, w siatkach, w samolotach i w stacjonarnych zespołach energetycznych. Sposoby i urządzenia energetyczne średniej mocy stosuje się w przemyśle i w gospodarce komunalnej do równoczesnego produkowania-wytwarzania energii cieplnej i energii elektrycznej.
Znane sąsposoby i urządzenia energetyczne produkujące - wytwarzające równocześnie różne rodzaje energii. Urządzenia te są wyposażone: a) w turbiny gazowe napędzane gazem naturalnym, olejem napędowym, względnie innymi paliwami, z równoczesnym wykorzystaniem energii cieplnej i kinetycznej gazów spalinowych; b) w turbiny parowe napędzane parą wytwarzaną w kotłach opalanych węglem, gazem naturalnym, odpadami stałymi względnie innymi paliwami; c) w silniki o ruchu posuwisto - zwrotnym, zwłaszcza w silniki wysokoprężne napędzane olejem napędowym.
Ze znanych i stosowanych sposobów i urządzeń energetycznych najwyższą sprawność wykazują silniki wysokoprężne i nowoczesne turbiny. Ich sprawność, mierzona stosunkiem pracy neno na waie zdawczym do wartości energetycznej paliwa, wynosi 25% do 40%. Niestety
180 015 w silnikach wysokoprężnych o mocy powyżej 1 MW wymiary tłoków i innych ruchowych elementów są zbyt duże i dlatego silniki takie nie znalazły szerszego zastosowania.
Znane turbiny gazowe sąpewniejsze w działaniu od silników wysokoprężnych i dlatego są stosowane w urządzeniach energetycznych większej mocy. Ponieważ sprawność turbin gazowych podczas wytwarzania tylko energii elektrycznej jest ograniczona, to turbiny gazowe są wykorzystywane bardziej efektywnie w zespołach energetycznych wytwarzających równocześnie energię elektryczna i cieplną. Wówczas sprawność samej turbiny gazowej jest podwyższona wzrostem ogólnej sprawności całego zespołu energetycznego.
Znane turbiny parowe wykorzystujące energię chemicznąpaliw kopalnych, wytwarzające energię elektryczną, mająrównież dość niską sprawność rzędu 30% do 40%. Zespoły energetyczne, w których są zastosowane takie turbiny parowe, są wykorzystywane w urządzeniach komunalnych i przemysłowych, zwłaszcza do wytwarzania energii elektrycznej. Jest to spowodowane wysoką pewnością działania turbin. Jednakże, podobnie jak w zespołach energetycznych z turbinami gazowymi, zespoły energetyczne z turbinami parowymi są stosowane korzystniej w przypadku równoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej, gdyż wówczas większa jest sprawność ogólna zespołu energetycznego.
Ze względu na ograniczoną sprawność zamiany energii chemicznej paliwa na energię elektryczną, najszerzej stosowane są zespoły energetyczne z turbinami gazowymi i turbinami parowymi, współpracujące z ogólnym przemysłowym systemem energetycznym, przy równoczesnym wytwarzaniu różnych rodzajów energii. Osiąga się wówczas stosunkowo niskie koszty wytwarzania energii elektrycznej. Zawsze jednak pożądane jest zmniejszenie kosztów wytwarzania energii elektrycznej przez powiększanie ogólnej sprawności urządzenia energetycznego.
Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu i urządzenia do wytwarzania energii elektrycznej, które eliminują niedogodność znanych dotychczas sposobów i urządzeń, zwłaszcza sposobów i urządzeń o powiększonej względem znanych sposobów i urządzeń energetycznych sprawności.
Cel ten zrealizowano przez opracowanie sposobu i konstrukcji urządzenia energetycznego.
Sposób wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej z wykorzystaniem siły gazów spalinowych w urządzeniu stanowiącym część zespołu energetycznego, charakteryzuje się tym, że doprowadza się strumień powietrza wlotowego do modułów silnika strumieniowego, a ponadto minimum do jednego modułu silnika strumieniowego doprowadza się paliwo dla uzyskania gazów spalinowych dla uzyskania prędkości obwodowej około 300 m/s obrotów wirnika celem obrotu wału zdawczego, z którego odbiera się energię mechaniczną, przy czym paliwo wtryskuje się do strumienia powietrza wlotowego między zewnętrznym i wewnętrznym korpusem urządzenia w miejscu poprzedzającym moduł silnika strumieniowego, w którym mieszanka paliwa z powietrzem wchodząc do każdego modułu silnika strumieniowego jest sprężana wewnątrz nieruchomej ściany obwodowej i gdzie sprzęga się wał zdawczy z wałem generatora elektrycznego i wytwarza się energię elektryczną, zaś celem uzyskania energii cieplnej z gazów spalinowych stosuje się pomocniczy czynnik roboczy.
Korzystnym jest, gdy modułowi silnika strumieniowego nadaje się prędkość obwodowąco najmniej 1020 m/s.
Korzystnym jest, gdy modułowi silnika strumieniowego nadaje się prędkość obwodową od 1020 m/s do 2060 m/s.
Korzystnym jest, gdy modułowi silnika strumieniowego nadaje się prędkość obwodową około 1190 m/s.
Korzystnym jest, gdy jako pomocniczy czynnik roboczy stosuje się wodę.
Korzystnym jest, gdy wodę ogrzewa się gazami spalinowymi w wymienniku ciepła, w którym wytwarza się parę wodną.
Korzystnym jest, gdy parę wodną kieruje się do turbiny parowej, za pomocąktórej wytwarza się energię mechaniczną.
180 015
Korzystnym jest, gdy energią mechaniczną zasila się generator elektryczny i wytwarza się energię elektryczną.
Korzystnym jest, gdy reguluje się warstwę przyścienną podczas obrotu wirnika z prędkością obwodową ponad 340 m/s.
Korzystnym jest, gdy warstwę przyścienną reguluje się strumieniem powietrza stycznie do obwodu wirnika.
Korzystnym jest, gdy utlenianie paliwa przeprowadza się w czasie nie dłuższym niż 0,24 mikrosekundy.
Urządzenie do wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej, wykorzystujące do działania siły gazów spalinowych, stanowiące część zespołu energetycznego, według wynalazku charakteryzuj e się tym, że j est wyposażone w komorę strumienia powietrza wlotowego, w wirnik o osi obrotu, obracający się dookoła tej osi obrotu, nieruchomą cylindryczną ścianę obwodową usytuowaną promieniowo na zewnątrz obwodu wirnika, w moduł, względnie moduły silnika strumieniowego, rozmieszczone na obwodzie wirnika, zaopatrzone w komorę sprężania, przy czym powierzchnia wewnętrzna, współpracującej z modułami silnika strumieniowego, części ściany obwodowej jest usytuowana w bezpośredniej bliskości modułów silnika strumieniowego, stanowiąc zewnętrzną ścianę jego komory sprężania, i w kanał wylotowy gazów spalinowych, stanowiący przedłużenie komory strumienia powietrza wlotowego i przylegający do ściany obwodowej.
Korzystnym jest, gdy obwodowy kanał zbiorczy gazów spalinowych jest zaopatrzony w separator ostrzowy, oddzielający wymieszane z częścią powietrza zimnego gazy spalinowe wypływające z modułu, silnika strumieniowego, od pozostałej, znaczącej części powietrza zimnego.
Korzystnym jest, gdy kanał upustowy powietrza jest usytuowany w ścianie obwodowej tworząc wylot części powietrza sprężonego w komorze sprężania modułu silnika strumieniowego.
Również korzystnie jest, gdy każdy moduł silnika strumieniowego jest wyposażony w komorę sprężania, której zewnętrzną powierzchnię stanowi część powierzchni wewnętrznej ściany obwodowej.
W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku moduł silnika strumieniowego jest wyposażony w dyszę wylotową gazów spalinowych, której zewnętrzna powierzchnia stanowi część powierzchni wewnętrznej ściany obwodowej.
Korzystnym jest, gdy komora spalania modułu silnika strumieniowego jest wykonana z węglika krzemu.
Również korzystnie jest wykonać komorę spalania modułu silnika strumieniowego jako wymienny odlewany element monolityczny z węglika krzemu.
W korzystnym rozwiązaniu zawór zasuwowy jest usytuowany przynajmniej na części obwodu ściany obwodowej, w jej rejonie, w którym następuje sprężanie strumienia powietrza wlotowego przez komorę sprężania modułu silnika strumieniowego.
W rozwiązaniu energetycznym według wynalazku jako pierwotny zespół napędowy zastosowano moduł silnika strumieniowego. Dzięki takiemu rozwiązaniu urządzenie jest proste, zwarte, stosunkowo tanie, łatwe do montażu i obsługi eksploatacyjnej i przewyższa swymi zaletami znane urządzenia energetyczne.
Urządzenie według wynalazku jest wyposażone w wirnik o małym oporze aerodynamicznym. Wimik ma postać tarczy, wykonanej z materiałów kompozytowych o wysokiej wytrzymałości. Może pracować z prędkością obwodową która spowodowałaby zbyt duże naprężenia rozciągające i ściskające w elementach o podobnym kształcie i wykonanych ze stosowanych zwykle materiałów na przykład ze stali lub ze stopów tytanu.
Konstrukcja urządzenia energetycznego według wynalazku rozwiązuje dwa ważne problemy. Po pierwsze urządzenie energetyczne według wynalazku pracuje w warunkach prędkości naddźwiękowych, a jego rozwiązanie konstrukcyjne umożliwia znaczne zmniejszenie oporu aerodynamicznego wirnika. Wynikiem tego jest zmniejszenie zużycia paliwa i powiększenie sprawności urządzenia. Po drugie zastosowanie odpowiednich materiałów konstrukcyjnych za
180 015 pewnia wystarczającą wytrzymałość wirnika na rozciąganie i ściskanie, uniemożliwiające jego uszkodzenie pod działaniem sił odśrodkowych i dośrodkowych.
Na obwodzie wirnika są do niego przymocowane i poruszają się wraz z nim wewnętrzne części modułów silnika strumieniowego. Funkcję zewnętrznych części modułów silnika strumieniowego pełni nieruchoma cylindryczna ściana obwodowa. Wewnętrznie części modułów silnika strumieniowego są tak usytuowane, że podczas obrotu wirnika ich komory sprężania powodują sprężanie powietrza przepływowego między obwodem wirnika i nieruchomą cylindryczną ścianą obwodową. W rozwiązaniu według wynalazku laminamy strumień powietrza napotyka na silnik strumieniowy przemieszczający się prostopadle do kierunku przepływu strumienia powietrza.
Paliwo jest wtryskiwane do powietrza, które jest już sprężone przez komorę sprężania modułu silnika strumieniowego.
Paliwo jest doprowadzane w zwykły sposób przez kanały paliwowe łączące źródło paliwa z korpusem wewnętrznym urządzenia. Wtryskiwacze umożliwiąjąmieszanie się paliwa z powietrzem tuż przed komorą spalania modułu silnika strumieniowego. Gazy spalinowe powstające wskutek utleniania paliwa wydostają się w kierunku do tyłu z dyszy modułu silnika strumieniowego, wytwarzając siłę ciągu styczną do obwodu wirnika i obracającą wirnik i wał zdawczy. Energia obracającego się wału może zostać wykorzystana bezpośrednio jako energia mechaniczna lub może zostać wykorzystana do napędu generatora elektrycznego.
Konstrukcja wirnika i modułu silnika strumieniowego umożliwia pracę urządzenia według wynalazku z prędkością naddźwiękową, znacznie większą od prędkości z jaką pracują znane urządzenia energetyczne. Ruch modułów silnika strumieniowego odbywa się z prędkościąponad 340 m/s, korzystnie z prędkościąponad 680 m/s. Celem uzyskania dużej sprawności urządzenia ruch modułów silnika strumieniowego odbywa się z prędkością od około 680 m/s do około 1430 m/s. Korzystnie ruch silnika strumieniowego powinien odbywać się z prędkościąprzynajmniej 1020 m/s do 1430 m/s, a najkorzystniej 1090 m/s.
Gazy spalinowe z modułów silnika strumieniowego sąoddzielone od strumienia powietrza zimnego. W urządzeniu według wynalazku, wytwarzającym różne rodzaje energii, przewód gazów spalinowych prowadzi strumień tych gazów do wymiennika ciepła, gdzie są one chłodzone innym czynnikiem, na przykład wodą, co umożliwia wytwarzanie wody gorącej lub pary. Czynnik ten może zostać wykorzystany do wytwarzania energii mechanicznej, na przykład napędzając turbinę parową.
Ostatecznie gazy spalinowe są wydalane do atmosfery. Urządzenie według wynalazku umożliwia zminimalizowanie ilości wytwarzanych tlenów azotu i obniżenie ich ilości do poziomu nie osiąganego w znanych energetycznych urządzeniach przemysłowych.
Urządzenie energetyczne według wynalazku poza tym wykazuje następujące zalety.
Jest ono wyposażone w minimalną ilość części mechanicznych, zajmuje mniej miejsca niż znane urządzenia energetyczne, jest łatwe w wykonawstwie, w uruchamianiu i w eksploatacji, ma wysoką sprawność cieplną wytwarza tańszą energię, częściej spala paliwa kopalne, w mniej szym stopniu zanieczyszcza atmosferę, jest wyposażone w wirnik wytrzymujący naprężenia powstające w wyniku jego obrotu z bardzo dużąprędkością umożliwia zminimalizowanie oporów aerodynamicznych.
Ponadto ważnącechą wynalazku jest zastosowanie wirnika wykonanego z bardzo wytrzymałego materiału.
Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku z wirnikiem osadzonym na wale zdawczym, przy czym wirnik jest wyposażony w piastę, tarczę stożkową i moduł silnika strumieniowego, oraz z przewodem wylotowym gazów spalinowych i z komorą wylotowąpowietrza zimnego, w widoku perspektywicznym i w częściowym przekroju, fig. 2 - urządzenie według fig. 1 w widoku z góry i w częściowym przekroju, fig. 3 - fragment wirnika uwidaczniający usytuowanie modułu silnika strumieniowego, piastę wirnika i część wału zdawczego w widoku perspektywicznym i w przekroju, fig. 4 - układ doprowadzania strumienia powietrza, umożliwiający zmniejszenie oporu
180 015 warstwy przyściennej, w przekroju, fig. 5 - fragment układu doprowadzania strumienia powietrza, umożliwiającego równoczesne chłodzenie wirnika i zmniejszanie oporu warstwy przyściennej, fig. 6 - wirnik, mający postać niekołowej tarczy, z modułem silnika strumieniowego, ze ścianą obwodową tworzącą zewnętrzną część komory spalania, w przekroju i w widoku z boku, fig. 7 - wirnik z dwoma modułami silnika strumieniowego i z wieńcem chłodzonym, w widoku z boku, fig. 8 - chłodzony moduł silnika strumieniowego w widoku perspektywicznym, fig. 9 moduł silnika strumieniowego według fig. 8, w widoku z góry, fig. 10 - chłodzony wieniec wirnika, w widoku perspektywicznym, fig. 11 - zespół uruchamiania zaworu zasuwowego w położeniu zamkniętym, w widoku i w częściowym przekroju, fig. 12 - zawór zasuwowy według fig. 11, w położeniu otwartym, w przekroju, fig. 13 - zespół energetyczny z zastosowaniem urządzenia według wynalazku, współpracującego ze znanym generatorem elektrycznym i ze znaną turbiną parową, w widoku, z boku, a fig. 14 - zespół energetyczny według fig. 13 w widoku z góry.
Sposób wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej z wykorzystaniem siły odrzutu gazów spalinowych w urządzeniu stanowiącym część zespołu energetycznego 100 przebiega następująco i wynika z fig. 2.
Doprowadza się strumień 122 powietrza wlotowego do modułów 118 silnika strumieniowego, gdzie następujące utlenienie paliwa dostarczanego do niego i tworzy się strumień gazów spalinowych 210. Moduły 118 silnika strumieniowego wykorzystują tlen ze strumienia 182 powietrza wlotowego. Strumień 182 powietrza wlotowego dostarcza się do modułu 118 silnika strumieniowego za pomocą szybkoobrotowego wentylatora F napędzanego silnikiem M. Strumień 182 powietrza wlotowego czyści się w filtrze AF. Nie wykorzystana w module 118 silnika strumieniowego część strumienia 182 powietrza wlotowego stanowi strumień powietrza zimnego opuszczającego urządzenie przez komorę 350 powietrza zimnego A. Moduły 118 silnika strumieniowego są umieszczone na zewnętrznym obwodzie wirnika 110, a wytworzony przez nie ciąg wykorzystuje się do nadania obrotu zespołowi 102 wirnika względem ściany obwodowej 106.
Zespół 102 wirnika (fig. 2, fig. 4) jest umieszczony w nieruchomym korpusie wewnętrznym 104 i obraca się go z bardzo dużą prędkością obrotową, wynoszącą na przykład 10.000 do 20.000 obrotów na minutę względnie jeszcze więcej. Z tego powodu łożyska 220,222,224,226 na wlocie urządzenia i łożyska 230,232,234,236 na wylocie urządzenia muszą zapewnić skuteczne osadzenie obrotowe zespołu 102 wirnika ze względu na bardzo duże jego obroty i na dużą siłę ciągu. Łożyskowanie i smarowanie zespołu 102 wirnika wykonuje się w znany sposób i nie będą dalej omawiane.
Powierzchnia wlotowa 300 korpusu wewnętrznego 104 zapewnia laminamy przepływ strumienia 182 powietrza wlotowego podczas jego zbliżania się do modułów 181 silnika strumieniowego. Powierzchnia wylotowa 302 korpusu wewnętrznego 104 zapewnia laminamy przepływ strumienia 182 powietrza wlotowego podczas j ego zbliżania się do modułów 118 silnika strumieniowego. Powierzchnia wylotowa 302 korpusu wewnętrznego 104 zapewnia laminarny przepływ powietrza wylotowego. Po stronie wlotu osłona 310 wirnika jest zaopatrzona w powierzchnię boczną 312, a po stronie wylotu osłona 314 wirnika jest zaopatrzona w powierzchnię boczną 316. Powierzchnie boczne 240 wirnika 110 wirują bardzo blisko powierzchni bocznych 312 i316 osłon.
Strumień 250 powietrza regulującego warstwę przyścienną doprowadza się przez otwory 252 w części zewnętrznej 254 powierzchni bocznej 312 osłony 310 i w części zewnętrznej 256 powierzchni bocznej 316 osłony 310. Strumień 250powietrza uderza o powierzchnie boczną240 wirnika i płynie na zewnątrz, chłodząc segmenty 116 wieńca wirnika i moduły 118 silnika strumieniowego.
Figura 13 i figura 14 przedstawiająrównież sposób wykorzystania gazów spalinowych 210 z modułów 118 silnika strumieniowego w układzie wytwarzania różnych rodzajów energii. Gazy spalinowe gromadzi się zwykle w przewodzie 430 połączonym z komorą350 powietrza zimnego. Gazy spalinowe 210 kieruje się na zewnątrz w kierunku ściany bocznej 432 osłony dzięki obrotowi modułów 118 silnika strumieniowego i kierunkowi wektora siły ciągu, oraz gromadzi się je w przewodzie 430 gazów spalinowych bez ich chłodzenia. Gazy spalinowe przesyła się przez przewód 430 do wymiennika ciepła 440, przez który przepływa czynnik chłodzący, na przykład woda. Wodę można ogrzewać aż do stanu pary o wysokim ciśnieniu i można następnie j ązastosować do napędzania turbiny parowej wykonującej pracę mechaniczną lub napędzającej generator elektryczny, względnie może być wykorzystana jako czynnik energetyki cieplnej. Powoduje się przepływ gorących gazów spalinowych 210 z modułów 118 silnika strumieniowego przez wymiennik ciepła 440 ogrzewając czynnik chłodzący 442. Może być korzystne użycie wymiennika ciepła 440 jako parownika, w którym czynnik chłodzący zmienia swój stan i zmienia się w parę. W tym przypadku strumień czynnika chłodzącego ma postać pary nadającej się do ogrzewania, lub dla wykorzystania mechanicznego jako czynnik napędzający turbinę parową 410 wykonującąpracę mechaniczną a następnie płynącej do skraplacza 452 i z powrotem przez przewód R do wymiennika ciepła za pomocą pompy 454. Wał 460 turbiny parowej 410 napędza wówczas generator elektryczny 404 przez przekładnię 462.
Na fig. 1 przedstawione jest urządzenie energetyczne 100 według wynalazku. Zespół 102 wirnika obraca się dookoła osi obrotu CL bardzo blisko nieruchomego korpusu wewnętrznego 104 i powierzchni wewnętrznej 105 cylindrycznej, nieruchomej ściany obwodowej 106. Zespół 102 wirnika jest wyposażony w wał zdawczy 108, na którym wirnik 110 jest osadzony swąpiastą 112.
Wirnik 110 (fig. 6 i fig. 7) składa się z piasty 112, tarczy stożkowej, segmentów 116 wieńca i modułu 118 silnika strumieniowego. Odciążone, względnie częściowo odciążone, moduły 118 silnika strumieniowego współpracują z powierzchnią wewnętrzną 105 ściany obwodowej 106, powodując sprężanie strumienia 122 powietrza wlotowego. Jest to widoczne zwłaszcza na fig. 6 i fig. 8, uwidaczniających wlot do modułów 118 silnika strumieniowego zaopatrzony w pochyłość wlotową 120, powodującą sprężanie strumienia 122 powietrza wlotowego.
Dwie ścianki boczne 130 modułu 118 silnika strumieniowego, zaopatrzone sąw powierzchnię nachyloną 132, ograniczającąz boków komorę sprężania. W dalszej swej części zewnętrznej 134 moduł 118 silnika strumieniowego jest zaopatrzony w ścianki boczne 136 i 138, przy czym tylne części 140 i 142 ścianek bocznych współpracują z powierzchnią wewnętrzną 105 ściany obwodowej 106 i z powierzchnią wewnętrzną 144 zaworu zasuwowego 146 jako powierzchnią zewnętrzną komory sprężania modułu 118 silnika strumieniowego.
Konstrukcja i materiał wirnika 110 muszą być wystarczające dla sprostania siłom odśrodkowym wynikającym z bardzo dużej prędkości obrotowej wirnika. Wirnik 110 w rozwiązaniu według wynalazku obraca się z prędkością 10.000 do 20.000 obrotów na minutę. Najnowsze materiały konstrukcyjne mają wytrzymałość wystarczającą do sprostania powstającym wówczas siłom odśrodkowym. Współczynnik bezpieczeństwa takich materiałów może zostać jeszcze powiększony przez sprężenie wstępne, na przykład kompozytowych materiałów z włóknem węglowym. Celem zmniejszenia siły odśrodkowej wirnik jest wykonany z wysokowytrzymałego ale lekkiego materiału i ma odpowiedni kształt. W miarę powiększania się promienia wirnik jest coraz cieńszy. Zmniejszenie wielkości obracającej się masy wirnika powoduje również zmniejszenie się naprężeń w jego środkowej części.
Na fig. 13 i fig. 14 przedstawiony jest zespół energetyczny, w którym zastosowane jest urządzenie energetyczne według wynalazku. Strumień 182 powietrza wlotowego dopływa przez ścianę W pomieszczenia i wentylator F, a paliwo spala się w module 118 silnika strumieniowego, wytwarzając siłę ciągu poruszającą wał zdawczy 108. Wał zdawczy 108 przenosi w znany sposób moment obrotowy do przekładni 400, która zmniejsza obroty wału zdawczego 108 do poziomu odpowiedniego dla dalszych urządzeń. Na fig. 13 i fig. 14 przedstawiona jest przekładnia 400 połączona za pomocą wału 402 z generatorem elektrycznym 404, przekazującym prąd do sieci lub do innego obciążenia elektrycznego. Wał 402 może zostać użyty bezpośrednio do wytworzenia energii mechanicznej.
Kolejna przekładnia 462 łączy turbinę parową410 z generatorem elektrycznym 404 za pomocą wału 406. Fig. 11 i fig. 12 uwidaczniają ścianę obwodową 106, stanowiącą powierzchnię zewnętrzną modułu 118 silnika strumieniowego, dla stanu startowego urządzenia, w którym przepływ powietrza musi być albo przyśpieszony do liczby 340 m/s większej od eksploatacyjnej, a następnie zmniejszony do eksploatacyjnej, albo musi być chwilowo powiększony do momentu przejścia urządzenia przez warunki stanu startowego.
W rozwiązaniu według wynalazku zmienna geometria kanału powietrza umożliwia zmniejszenie przepływu powietrza przez moduł 118 silnika strumieniowego umożliwiając osiągnięcie stanu startowego przy niższej liczbie Macha. Szczegóły mogąbyć określone w znany sposób, należy jednak podkreślić, że muszą one być bazowane na założeniach uwzględniających wielkość modułu silnika strumieniowego, charakterystykę strumienia powietrza i rodzaj paliwa. Również dane dotyczące osiągów eksploatacyjnych muszą być określone w zależności od wyników prób lub danych teoretycznych i technicznych wlotu, sprężania, komory spalania i dyszy wylotowej.
Nafig. 11 i fig. 12 uwidocznione są różne położenia zaworu zasuwowego 146 usytuowanego na ścianie obwodowej 106. Dla uzyskania stanu startowego otwiera się zawory zasuwowe 146 w kierunku 602 (fig. 12) tworząc szczelinę 603, przez którą część powietrza wlotowego, sprężonego na powierzchni wewnętrznej 105 ściany obwodowej 106, może przepłynąć na zewnątrz w kierunku 604 i 606. Odciążony moduł 118 silnika strumieniowego umożliwia odpływ powietrza obejściowego w tym kierunku. Po przejściu modułów 118 silnika strumieniowego przez warunki stanu startowego zawory zasuwowe 146 zamyka się za pomocą siłowników hydraulicznych 610 (fig. 11). Siłownik hydrauliczny 610 jest wyposażony w trzon 612 i jest przymocowany do wspornika 614. Może być w tym celu zastosowane również inne urządzenie uruchamiające, mechaniczne względnie elektryczne.
Ponieważ ciąg silnika strumieniowego określa moc urządzenia energetycznego, to jest on ważnym czynnikiem dla określenia mocy całego zespołu energetycznego. Wielkość ciągu silnika strumieniowego i moc całego zespołu energetycznego wzrasta proporcjonalnie do ilości powietrza i ilości paliwa spalanego w modułach silnika strumieniowego. Podwajając powierzchnię wlotu powietrza i ilość paliwa uzyskuje się podwojenie ciągu i mocy zespołu energetycznego.
Temperatura spalania jest ważnym czynnikiem i zmienia się w zależności od zasilania modułów silnika strumieniowego. Musi być ona zgodna z warunkami zasilania i materiałem komory spalania. Celem zapewnienia odpowiedniej równowagi termicznej zastosowano komorę spalania z lanego węglika krzemu (fig. 8 i fig. 9). Taka komora spalania ma wysoką wytrzymałość cieplną, wyższą od wykonanej z izostatycznie prasowanego tlenku glinu, azotku krzemu, stopu berylowego, względnie węglika krzemu. Najkorzystniej komora spalania modułu 118 silnika strumieniowego jest wykonana jako monolityczny odlew z węglika krzemu.
Nawet w przypadku stwierdzenia wysokiej temperatury spalania, konstrukcja według wynalazku umożliwia zmniejszenie ilości wydalanego tlenku azotu w stosunku do znanych urządzeń energetycznych. Jest to spowodowane krótkim czasem przebywania paliwa w komorze spalania, podczas trwania wysokiej temperatury spalania, oraz bardzo dobrym wymieszaniem paliwa z powietrzem. Czas przepływu paliwa przez moduł silnika strumieniowego jest określony różnymi warunkami eksploatacyjnymi, ale jak to sprawdzono uzyskuje się czas przepływu paliwa wynoszący 0,24 mikrosekund, nawet przy stosunkowo małej wielkości przepływu. Wtryskiwane paliwo jest dokładnie wymieszane z powietrzem na czole fali zapłonu i dobrze wymieszana mieszanka palna wpływa do komory spalania modułu 118 silnika strumieniowego. Technika ta umożliwia osiągnięcie niskiej emisji tlenków azotu. Emisja dwutlenku azotu jest ograniczona dzięki ograniczeniu wielkości niezrównoważonych aerodynamicznie rejonów komory spalania. Emisja NOx jest mniejsza od 5 ppm, względnie El jest mniejsze od 0,5 gramów dwutlenku azotu na kilogram paliwa.
Omówiony powyżej sposób wytwarzania energii mechanicznej, elektrycznej i cieplnej umożliwia skonstruowanie zespołu energetycznego, nowoczesnego, zwartego, łatwego w wykonawstwie i taniego. Moc takiego zespołu energetycznego może być dostosowana do istniejącego układu dostarczania energii, a równocześnie zapewnia zmniejszenie emisji zanieczyszczeń dzięki czystszemu spalaniu paliwa. Ze względu na wysoką sprawność zużycia się znacznie mniej paliwa na jednostkę produkowanej energii elektrycznej, mechanicznej, względnie cieplnej, niż w znanvch urządzeniach energetycznych.
180 015
Należy zaznaczyć, że omówione osiągi urządzenia energetycznego według wynalazku zostały rzeczywiście uzyskane. Wynalazek został przedstawiony tylko przykładowo, a jako chronione należy uważać również wszelkie odmiany i modyfikacje rozwiązania, mieszczące się w ramach idei wynalazku i zastrzeżeń patentowych. Na przykład zamiast zastosowanej tarczy stożkowej wirnika możliwy jest wirnik o innym kształcie, może to być na przykład tarcza potrójna, względnie poczwórna. Wirnik nie musi być symetryczny, może mieć zmienny promień, a moduły 118 silnika strumieniowego mogą być umieszczone w różnych odległościach od osi obrotu wirnika.
180 015
180 015
180 015
180 015
180 015
180 015
180 015
CO
180 015
180 015
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.
Cena 4,00 zł.
Claims (19)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej z wykorzystaniem siły gazów spalinowych w urządzeniu stanowiącym część zespołu energetycznego, znamienny tym, że doprowadza się strumień (122) powietrza wlotowego do modułów (118) silnika strumieniowego, a ponadto minimum do jednego modułu (118) silnika strumieniowego doprowadza się paliwo dla uzyskania gazów spalinowych (210) dla uzyskania prędkości obwodowej około 300 m/s obrotów wirnika (110) celem obrotu wału zdawczego (108), z którego odbiera się energię mechaniczną przy czym paliwo wtryskuje się do strumienia (122) powietrza wlotowego między zewnętrznym i wewnętrznym korpusem (104) urządzenia w miejscu poprzedzającym moduł (118) silnika strumieniowego, w którym mieszanka paliwa z powietrzem wchodząc do każdego modułu silnika strumieniowego jest sprężana wewnątrz nieruchomej ściany obwodowej (106) i gdzie sprzęga się wał zdawczy (108) z wałem (402) generatora elektrycznego (404) i wytwarza się energię elektryczną zaś celem uzyskania energii cieplnej z gazów spalinowych (210) stosuje się pomocniczy czynnik roboczy.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że modułowi (118) silnika strumieniowego nadaje się prędkość obwodową co najmniej 1020 m/s.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że modułowi (118) silnika strumieniowego nadaje się prędkość obwodową od 1020 m/s do 2060 m/s.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że modułowi (118) silnika strumieniowego nadaje się prędkość obwodową około 1190 m/s.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako pomocniczy czynnik roboczy stosuje się wodę.
- 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że wodę ogrzewa się gazami spalinowymi (210) w wymienniku ciepła (410), w którym wytwarza się parę wodną.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że parę wodną kieruje się do turbiny parowej (410), za pomocą której wytwarza się energię mechaniczną.
- 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że energią mechaniczną zasila się generator elektryczny (404) i wytwarza się energię elektryczną.
- 9. Sposób według zastrz. 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że reguluje się warstwę przyścienną podczas obrotu wirnika (110) z prędkością obwodową ponad 340 m/s.
- 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że warstwę przyścienną reguluje się strumieniem (250) powietrza stycznie do obwodu wirnika (110).
- 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że utlenianie paliwa przeprowadza się w czasie nie dłuższym niż 0,24 miokrosekundy.
- 12. Urządzenie do wytwarzania energii zwłaszcza elektrycznej, wykorzystujące do działania siły gazów spalinowych, stanowiące część zespołu energetycznego, znamienne tym, że jest wyposażone w komorę strumienia (122) powietrza wlotowego, w wirnik (110) o osi obrotu (CL), obracający się dookoła tej osi obrotu (CL), nieruchomą cylindryczną ścianę obwodową (106), usytuowaną promieniowo na zewnątrz obwodu wirnika (110), w moduł (118), względnie moduły (118) silnika strumieniowego, rozmieszczone na obwodzie wirnika (110), zaopatrzone w komorę sprężania (120), przy czym powierzchnia wewnętrzna (105), współpracującej z modułami (118) silnika strumieniowego, części ściany obwodowej (106) jest usytuowana w bezpośredniej bliskości modułów (118) silnika strumieniowego, stanowiąc zewnętrzną ścianę jego komory sprężania (120), i w kanał wylotowy gazów spalinowych (210), stanowiący przedłużenie komory strumienia (122) powietrza wlotowego i przylegający do ściany obwodowej (106).180 015
- 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że obwodowy kanał zbiorczy gazów spalinowych (210) jest zaopatrzony w separator ostrzowy, oddzielający wymieszane z częścią powietrza zimnego gazy spalinowe (210) wypływające z modułu (118), silnika strumieniowego, od pozostałej, znaczącej części powietrza zimnego.
- 14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że kanał upustowy (603) powietrza jest usytuowany w ścianie obwodowej (106) tworząc wylot części powietrza sprężonego w komorze sprężania (120) modułu (118) silnika strumieniowego.
- 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że każdy moduł (118) silnika strumieniowego jest wyposażony w komorę sprężania (120), której zewnętrzną powierzchnię stanowi część powierzchni wewnętrznej (105) ściany obwodowej (106).
- 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że moduł (118) silnika strumieniowego jest wyposażony w dyszę wylotową (140,142), gazów spalinowych (210), której zewnętrzna powierzchnia stanowi część powierzchni wewnętrznej (105) ściany obwodowej (106).
- 17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że komora spalania modułu (118) silnika strumieniowego jest wykonana z węglika krzemu.
- 18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że komora spalania modułu (118) silnika strumieniowego jest wykonana jako wymienny odlewany element monolityczny z węglika krzemu.
- 19. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zawór zasuwowy (146) jest usytuowany przynajmniej na części obwodu ściany obwodowej (106), w jej rejonie, w którym następuje sprężanie strumienia (122) powietrza wlotowego przez komorę sprężania (120) modułu (118) silnika strumieniowego.* * *
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/480,663 US5709076A (en) | 1992-09-14 | 1995-06-07 | Method and apparatus for power generation using rotating ramjet which compresses inlet air and expands exhaust gas against stationary peripheral wall |
PCT/US1996/009612 WO1996041073A1 (en) | 1995-06-07 | 1996-06-07 | Improved method and apparatus for power generation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL323857A1 PL323857A1 (en) | 1998-04-27 |
PL180015B1 true PL180015B1 (pl) | 2000-11-30 |
Family
ID=23908853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL96323857A PL180015B1 (pl) | 1995-06-07 | 1996-06-07 | Sposób i urzadzenie do wytwarzania energii, zwlaszcza elektrycznej PL PL PL PL PL |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5709076A (pl) |
EP (1) | EP0830500A4 (pl) |
CN (1) | CN1319718A (pl) |
AU (1) | AU696828B2 (pl) |
CA (1) | CA2255904C (pl) |
PL (1) | PL180015B1 (pl) |
RU (1) | RU2199019C2 (pl) |
WO (1) | WO1996041073A1 (pl) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5372005A (en) * | 1992-09-14 | 1994-12-13 | Lawler; Shawn P. | Method and apparatus for power generation |
EE9900244A (et) * | 1996-12-16 | 1999-12-15 | Ramgen Power Systems, Inc. | Otsevoolureaktiivmootor energia genereerimiseks |
PT1061955E (pt) * | 1998-03-13 | 2005-08-31 | Wyeth Corp | Composicao de polinucleotido, metodo de preparacao e sua utilizacao |
ZA993917B (en) | 1998-06-17 | 2000-01-10 | Ramgen Power Systems Inc | Ramjet engine for power generation. |
AU2341100A (en) | 1998-08-17 | 2000-04-17 | Ramgen Power Systems, Inc. | Apparatus and method for fuel-air mixing before supply of low pressure lean pre-mix to combustor |
WO2000019082A2 (en) | 1998-08-17 | 2000-04-06 | Ramgen Power Systems, Inc. | Ramjet engine with axial air supply fan |
AU5676799A (en) | 1998-09-24 | 2000-04-10 | Ramgen Power Systems, Inc. | Modular multi-part rail mounted engine assembly |
US6457305B1 (en) | 2001-02-07 | 2002-10-01 | James R. Schierbaum | Turbo shaft engine with acoustical compression flow amplifying ramjet |
US6405703B1 (en) | 2001-06-29 | 2002-06-18 | Brian Sowards | Internal combustion engine |
US7603841B2 (en) * | 2001-07-23 | 2009-10-20 | Ramgen Power Systems, Llc | Vortex combustor for low NOx emissions when burning lean premixed high hydrogen content fuel |
US7003961B2 (en) * | 2001-07-23 | 2006-02-28 | Ramgen Power Systems, Inc. | Trapped vortex combustor |
US6694743B2 (en) | 2001-07-23 | 2004-02-24 | Ramgen Power Systems, Inc. | Rotary ramjet engine with flameholder extending to running clearance at engine casing interior wall |
US6668539B2 (en) | 2001-08-20 | 2003-12-30 | Innovative Energy, Inc. | Rotary heat engine |
US20030210980A1 (en) * | 2002-01-29 | 2003-11-13 | Ramgen Power Systems, Inc. | Supersonic compressor |
US7334990B2 (en) * | 2002-01-29 | 2008-02-26 | Ramgen Power Systems, Inc. | Supersonic compressor |
WO2003085254A1 (en) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Illusion Technologies, Llc | Miniature/micro scale power generation system |
CA2382382A1 (fr) * | 2002-04-16 | 2003-10-16 | Universite De Sherbrooke | Moteur rotatif continu a combustion induite par onde de choc |
US7036318B1 (en) | 2002-04-16 | 2006-05-02 | Altek Power Corporation | Gas turbine electric powerplant |
US6895325B1 (en) | 2002-04-16 | 2005-05-17 | Altek Power Corporation | Overspeed control system for gas turbine electric powerplant |
US6789000B1 (en) | 2002-04-16 | 2004-09-07 | Altek Power Corporation | Microprocessor-based control system for gas turbine electric powerplant |
US7293955B2 (en) * | 2002-09-26 | 2007-11-13 | Ramgen Power Systrms, Inc. | Supersonic gas compressor |
US7434400B2 (en) * | 2002-09-26 | 2008-10-14 | Lawlor Shawn P | Gas turbine power plant with supersonic shock compression ramps |
EP1541811A3 (en) * | 2003-09-18 | 2005-06-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cogeneration system |
US20070220895A1 (en) * | 2005-09-19 | 2007-09-27 | General Electric Company | Methods and apparatus for housing gas turbine engines |
US7708522B2 (en) * | 2006-01-03 | 2010-05-04 | Innovative Energy, Inc. | Rotary heat engine |
WO2009092046A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Ramgen Power Systems, Llc | Method and apparatus for starting supersonic compressors |
CN102203388B (zh) * | 2008-10-30 | 2015-11-25 | 电力技术发展基金公司 | 环形边界层气体涡轮机 |
US9052116B2 (en) | 2008-10-30 | 2015-06-09 | Power Generation Technologies Development Fund, L.P. | Toroidal heat exchanger |
IN2012DN01786A (pl) | 2009-10-09 | 2015-06-05 | Siemens Ag | |
CN101915132B (zh) * | 2010-07-29 | 2013-07-24 | 刘春� | 富氧燃烧发动机 |
US9702562B2 (en) | 2011-06-16 | 2017-07-11 | Socpra Sciences Et Genie, S.E.C. | Combustion systems and combustion system components for rotary ramjet engines |
US20130039748A1 (en) * | 2011-07-09 | 2013-02-14 | Ramgen Power Systems, Llc | Stator for supersonic compressor |
US9909597B2 (en) | 2013-10-15 | 2018-03-06 | Dresser-Rand Company | Supersonic compressor with separator |
MD4390C1 (ro) * | 2014-11-10 | 2016-07-31 | Юрий ЩИГОРЕВ | Instalaţie de forţă cu motor reactiv-rotativ discontinuu |
US10024180B2 (en) * | 2014-11-20 | 2018-07-17 | Siemens Energy, Inc. | Transition duct arrangement in a gas turbine engine |
CN111894682A (zh) * | 2019-05-05 | 2020-11-06 | 易元明 | 长转柄快速绕轴反冲驱动发电动力设备 |
US12065916B2 (en) | 2019-09-20 | 2024-08-20 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Hydraulic fracturing system for driving a plunger pump with a turbine engine |
CN110485982A (zh) | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 一种涡轮压裂设备 |
US11702919B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-07-18 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Adaptive mobile power generation system |
US11519395B2 (en) | 2019-09-20 | 2022-12-06 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Turbine-driven fracturing system on semi-trailer |
CN113047916A (zh) | 2021-01-11 | 2021-06-29 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 可切换设备、井场及其控制方法、设备以及存储介质 |
CA3154906C (en) | 2019-09-20 | 2023-08-22 | Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. | Hydraulic fracturing system for driving a plunger pump with a turbine engine |
WO2024096946A2 (en) | 2022-08-11 | 2024-05-10 | Next Gen Compression Llc | Variable geometry supersonic compressor |
Family Cites Families (66)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3118277A (en) * | 1964-01-21 | Ramjet gas turbine | ||
GB188103561A (pl) * | 1881-08-16 | |||
US898753A (en) * | 1907-07-08 | 1908-09-15 | William Franklin Lees | Elastic-fluid turbine. |
US1287049A (en) * | 1917-12-08 | 1918-12-10 | Benjamin G Kramer | Rotary explosion-engine. |
FR627121A (fr) * | 1927-01-06 | 1927-09-27 | Turbine à combustibles liquides ou gazeux à réaction sur l'air | |
DE554906C (de) * | 1928-05-26 | 1932-11-02 | Albert Fono Dr Ing | Luftstrahlmotor fuer Hochflug |
GB366450A (en) * | 1929-07-31 | 1932-02-04 | Frank Atherton Howard | An improved internal combustion turbine and turbopropeller |
US1945608A (en) * | 1931-11-06 | 1934-02-06 | Hulda Nordstrom | Constant pressure reaction gas turbine |
GB400894A (en) * | 1932-07-07 | 1933-11-02 | Milo Ab | Improvements in gas turbine aggregates |
US2115338A (en) * | 1932-12-15 | 1938-04-26 | Milo Ab | Gas turbine system |
US2180168A (en) * | 1938-06-07 | 1939-11-14 | Gen Electric | Gas turbine driven generator arrangement |
US2220066A (en) * | 1938-07-27 | 1940-11-05 | Jr Edward S Cornell | Liquid fuel burner unit |
US2395403A (en) * | 1939-03-06 | 1946-02-26 | Daniel And Florence Guggenheim | Rotatable combustion apparatus for aircraft |
FR863484A (fr) * | 1939-11-08 | 1941-04-02 | Moteur à fusées | |
NL62547C (pl) * | 1941-11-07 | 1900-01-01 | ||
GB581217A (en) * | 1944-06-20 | 1946-10-04 | Fairey Aviat Co Ltd | Improvements in or relating to power plants for helicopters |
US2448972A (en) * | 1944-10-20 | 1948-09-07 | Edward W Gizara | Internal-combusstion engine |
US2486990A (en) * | 1945-01-04 | 1949-11-01 | Franklin Inst Of The State Of | Jet propulsion motor |
US2474685A (en) * | 1945-04-12 | 1949-06-28 | Stewart Warner Corp | Jet propulsion apparatus |
US2444742A (en) * | 1945-05-22 | 1948-07-06 | Lutjen Martin | Gas turbine |
US2499863A (en) * | 1945-06-21 | 1950-03-07 | Elmer J Hart | Rotary jet-propelled motor |
US2509359A (en) * | 1945-06-28 | 1950-05-30 | Margolis Isadore | Rotary jet engine |
US2446266A (en) * | 1946-02-23 | 1948-08-03 | Thomas L Cummings | Jet propelled helicopter rotor |
US2481235A (en) * | 1946-06-18 | 1949-09-06 | Ralph G Parr | Rotary jet-actuated motor |
US2523655A (en) * | 1946-07-26 | 1950-09-26 | Daniel And Florence Guggenheim | Rotating combustion chamber |
US2465856A (en) * | 1946-11-12 | 1949-03-29 | Harold E Emigh | Jet propeller engine |
CH267495A (de) * | 1947-07-24 | 1950-03-31 | Trust Vadolt | Verfahren zum Betrieb von Wärmekraftmaschinen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. |
US2603947A (en) * | 1947-12-13 | 1952-07-22 | Kenneth C Howard | Continuous combustion type rotating combustion products generator |
US2590109A (en) * | 1948-03-08 | 1952-03-25 | Lindenbaum Bernard | Heater based on utilization of jet propulsion units |
US2628473A (en) * | 1948-05-03 | 1953-02-17 | Frye Jack | Stationary power plant having radially and axially displaced jet engines |
GB645641A (en) * | 1948-07-26 | 1950-11-08 | Wadsworth Walton Mount | Improvements in or relating to the production of power |
US2709895A (en) * | 1949-07-22 | 1955-06-07 | Wadsworth W Mount | Jet thrust burner power generator |
US2690809A (en) * | 1950-08-17 | 1954-10-05 | Byron J Kerry | Jet-operated rotary lifting device |
US2710067A (en) * | 1951-02-28 | 1955-06-07 | Jet Helicopter Corp | Two-stage power jets and increased flame propagation for helicopters |
US2709889A (en) * | 1951-06-22 | 1955-06-07 | Wadsworth W Mount | Gas turbine using revolving ram jet burners |
US2895259A (en) * | 1956-07-02 | 1959-07-21 | Ram Jet Wind Inc | Orchard fan driven by ram-jet engines |
US3001364A (en) * | 1958-07-18 | 1961-09-26 | Lee R Woodworth | Method of gas stabilizing a supersonic inlet |
US2994195A (en) * | 1959-04-02 | 1961-08-01 | James M Carswell | Jet reaction prime mover |
US3200588A (en) * | 1963-02-26 | 1965-08-17 | Friedrich C Math | Jet reaction motor |
GB1003740A (en) * | 1964-06-08 | 1965-09-08 | Rolls Royce | Helicopter rotor |
FR1407868A (fr) * | 1964-06-27 | 1965-08-06 | Moteur rotatif | |
US3371718A (en) * | 1966-09-07 | 1968-03-05 | Henry S. Bacon | Rotary jet reaction motors |
US3541787A (en) * | 1967-10-30 | 1970-11-24 | Mario Romoli | Self-compressed continuous circular internal combustion engine |
US3543520A (en) * | 1968-08-23 | 1970-12-01 | Garrett Corp | Augmented ramjet engine |
US3811275A (en) * | 1969-04-02 | 1974-05-21 | A Mastrobuono | Rotary turbine engine |
US3909082A (en) * | 1972-08-30 | 1975-09-30 | Hitachi Ltd | Magnetic bearing devices |
US4024705A (en) * | 1974-01-14 | 1977-05-24 | Hedrick Lewis W | Rotary jet reaction turbine |
DE2437667B2 (de) * | 1974-08-05 | 1977-12-29 | Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, ' 8000 München | Antrieb und lagerung eines scheibenfoermigen rotors |
US3937009A (en) * | 1974-09-24 | 1976-02-10 | Howard Coleman | Torque-jet engine |
DE2603882A1 (de) * | 1976-02-02 | 1977-08-04 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | Schnellaufendes rotationssystem |
US4208590A (en) * | 1978-01-06 | 1980-06-17 | Blomquist Cecil R | Jet electric generator |
FR2426830A1 (fr) * | 1978-05-22 | 1979-12-21 | Org Europeene De Rech | Dispositif a moment d'inertie a suspension magnetique |
US4272953A (en) * | 1978-10-26 | 1981-06-16 | Rice Ivan G | Reheat gas turbine combined with steam turbine |
GB2045870A (en) * | 1979-03-23 | 1980-11-05 | Clarkson G T | Ram jet powered rotors |
US4577460A (en) * | 1980-10-10 | 1986-03-25 | Wirsching Wayne S | Method and apparatus for generating energy |
DE3144347A1 (de) * | 1981-11-07 | 1983-08-04 | Hans P. 5100 Aachen Carjell | Verbrennungskraftmaschine |
GB2165310B (en) * | 1984-10-03 | 1988-07-13 | Taha Khalil Aldoss | Using ramjets as prime movers in nonaeronautical applications |
US4821512A (en) * | 1987-05-05 | 1989-04-18 | United Technologies Corporation | Piloting igniter for supersonic combustor |
DE3804605A1 (de) * | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Siemens Ag | Verfahren und anlage zur abhitzedampferzeugung |
WO1990001625A1 (de) * | 1988-08-01 | 1990-02-22 | Max Tobler | Rotierender brennraum mit wasserinjektion- und kühlung für eine turbine |
US4969326A (en) * | 1988-08-15 | 1990-11-13 | General Electric Company | Hoop shroud for the low pressure stage of a compressor |
EP0370209A1 (en) * | 1988-10-06 | 1990-05-30 | The Boeing Company | Engine for low-speed to hypersonic vehicles |
US5058826A (en) * | 1990-01-29 | 1991-10-22 | General Electric Company | Scramjet engine having a low pressure combustion cycle |
US5161368A (en) * | 1991-05-20 | 1992-11-10 | Alphonse Pomerleau | Stationary reactor and rotary motor |
US5372005A (en) * | 1992-09-14 | 1994-12-13 | Lawler; Shawn P. | Method and apparatus for power generation |
US5408824A (en) * | 1993-12-15 | 1995-04-25 | Schlote; Andrew | Rotary heat engine |
-
1995
- 1995-06-07 US US08/480,663 patent/US5709076A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-06-07 PL PL96323857A patent/PL180015B1/pl unknown
- 1996-06-07 AU AU61047/96A patent/AU696828B2/en not_active Ceased
- 1996-06-07 EP EP96918366A patent/EP0830500A4/en not_active Withdrawn
- 1996-06-07 WO PCT/US1996/009612 patent/WO1996041073A1/en not_active Application Discontinuation
- 1996-06-07 RU RU98100435/06A patent/RU2199019C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-06-07 CA CA002255904A patent/CA2255904C/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-21 CN CN00136142A patent/CN1319718A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL323857A1 (en) | 1998-04-27 |
EP0830500A4 (en) | 2000-01-12 |
US5709076A (en) | 1998-01-20 |
CA2255904C (en) | 2002-07-30 |
CA2255904A1 (en) | 1996-12-19 |
AU696828B2 (en) | 1998-09-17 |
WO1996041073A1 (en) | 1996-12-19 |
CN1319718A (zh) | 2001-10-31 |
RU2199019C2 (ru) | 2003-02-20 |
AU6104796A (en) | 1996-12-30 |
EP0830500A1 (en) | 1998-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL180015B1 (pl) | Sposób i urzadzenie do wytwarzania energii, zwlaszcza elektrycznej PL PL PL PL PL | |
US6446425B1 (en) | Ramjet engine for power generation | |
US6334299B1 (en) | Ramjet engine for power generation | |
EP0210249B1 (en) | Dual entry radial turbine gas generator | |
US4598542A (en) | Gas turbine power plant | |
EP0173774A1 (en) | Gas turbine engine | |
US4294074A (en) | Drive assembly, especially for motor vehicles | |
JP4209680B2 (ja) | タービンエンジン | |
WO2000019082A9 (en) | Ramjet engine with axial air supply fan | |
US20030014960A1 (en) | Impulse turbine for rotary ramjet engine | |
CA1223746A (en) | Gas turbine engine with pulverized coal firing | |
US20040016226A1 (en) | Radial impulse turbine for rotary ramjet engine | |
US20170306843A1 (en) | Method and apparatus for increasing useful energy/thrust of a gas turbine engine by one or more rotating fluid moving (agitator) pieces due to formation of a defined steam region | |
US11603794B2 (en) | Method and apparatus for increasing useful energy/thrust of a gas turbine engine by one or more rotating fluid moving (agitator) pieces due to formation of a defined steam region | |
RU2009349C1 (ru) | Способ шевцова и.а. работы газотурбинного двигателя и двигатель шевцова и.а. для его осуществления | |
CA1151432A (en) | Rotary prime mover | |
WO2003010433A1 (en) | Radial impulse turbine for rotary ramjet engine | |
NZ338049A (en) | Apparatus for the generation of power using a ramjet engine thrust modules | |
JPS5820929A (ja) | ガスタ−ビンエンジン |