Wynalazek niniejszy dotyczy komór wzbuchowych, w których przez spalanie mieszanki paliwa i powietrza wytwarza sie wysokosprezony gazowy czynnik napedo¬ wy, który, przeplywajac przez rozrzadza¬ ny kierowniczy zawór wylotowy, odpreza sie w dyszy rozprezajacej, a nastepnie zu- zytkowuje do róznych celów, np. do zasila¬ nia wirnika turbiny spalinowej, ogrzewania wymiennicy ciepla lub do podobnych urza¬ dzen. Reszte gazu, pozostala w komorze wzbuchowej po ukonczonem rozprezaniu spalin, usuwa sie zapomoca powietrza prze- dmuchowego przez zawór wylotowy, ste¬ rowany w rytmie odpowiednich okresów o- biegu roboczego. Ze wzgledu na uproszcze¬ nie wykonania komory wzbuchowej uzywa¬ no do wylotu pozostalej w komorze reszty gazów spalinowych kierowniczy zawór wy¬ lotowy, którym wyplywaja wysokosprezo- ne spaliny w ten sposób, ze po ukonczeniu rozprezania gazów spalinowych pozosta¬ wiano ten zawór w stanie otwartym jeszcze w czasie usuwania reszty gazów.Dazac do powiekszenia sprawnosci tego rodzaju urzadzen do wytwarzania wyso- kosprezonych gazów wzbuchowych, nale¬ zalo ustalic, jakie czynniki wplywaja na powiekszenie sprawnosci tych urzadzen, a- by w ten sposób osiagnac w budowie ko¬ mór wzbuchowych mozliwie najlepsze wy¬ niki zarówno pod wzgledem pewnosci ich w ruchu, jak i pod wzgledem gospodar¬ czym. Na podstawie przeprowadzonychdoswiadczen stwierdzono najpierw, ze sprawnosc komór wzbuchoi/yych jest w du¬ zej miefcze zalezna, od stosunku miedzy naj- 4 mniejszym przekrojem dy$zy kierowniczej i'pojemnoscia komory wzDUchowej, ponie¬ waz od wartosci tego stosunku zalety w glównej mierze intensywnosc przenoszenia ciepla wysokosprezonych gazów na ich scianki prowadnicze. Przy dokladniejszych badaniach okazalo sie, wbrew ustalonym dotychczas zapatrywaniom, ze otwór wylo¬ towy dyszy kierowniczej, przez która prze¬ plywaja wysokosprezone gazy, nie moze przekraczac pewnej okreslonej wielkosci, o ile straty w spalinach, wskutek przeno¬ szenia ciepla na scianki kanalu prowadni- czego, maja byc utrzymane na poziomie, przy którym nie oddzialuja jeszcze ujem¬ nie na ekonomicznosc urzadzenia wzbu¬ chowego pod wzgledem cieplnym. Ponie¬ waz nastepnie stwierdzono, ze stan prze¬ plywu strumienia gazów jest czynnikiem, okreslaj acym intensywnosc przenoszenia ciepla, wiec usilowano zmniejszyc powsta¬ wanie wirów w gazach, które, jak wiado¬ mo, powoduja zwiekszenie intensywnosci przenoszenia ciepla. W celu osiagniecia te¬ go koniecznego warunku czynione byly próby skrócenia czasu otwarcia zaworu kierowniczego az do osiagniecia przez ga¬ zy przekroju przeplywowego, odpowiada¬ jacego najmniejszemu calkowitemu prze¬ krojowi dyszy, przyczem najmniejszy cal¬ kowity przekrój dyszy zmniejszano w okre¬ slony sposób odpowiednio do pojemnosci komory wzbuchowej. W ten sposób próbo¬ wano wiec osiagnac zmniejszenie czasu trwania ruchu wirowego przeplywajacych spalin podczas otwierania zaworu kierow¬ niczego az do osiagniecia przez gazy prze¬ kroju przeplywowego, odpowiadajacego najmniejszemu calkowitemu przekrojowi dyszy, aby tern samem uniknac strat cie¬ pla, powodowanych przez ruch wirowy wy¬ sokosprezonych gazów. W celu osiagniecia mozliwie najwyzszej sprawnosci urzadze¬ nia wzbuchowego w mysl powyzszego, pró¬ bowano dobierac stosunek miedzy naj- j mnjejszym przekrojem dyszy kierowniczej i pojemnoscia komory wzbuchowej równy stosunkowi od 40 : 1 do 100 : 1, przy¬ czem dla tego stosunku przekrój dy¬ szy mierzony jest w cm2, a pojem¬ nosc komory wzbuchowej — w m3. Z tego wynika, ze przekrój wylotowy wyso¬ kosprezonych gazów spalania winien byc maly, aby uniknac nieekonomicznych strat ciepla, jak równiez i okres czasu, w któ¬ rym spaliny przeplywaja z najwieksza szybkoscia przez kanal prowadniczy, wi¬ nien byc takze maly.Gdy w ten sposób udalo sie znacznie powiekszyc sprawnosc komory wzbucho¬ wej przez zmniejszenie strat ciepla pod¬ czas rozprezania, stwierdzono natomiast, ze takie komory wzbuchowe ogrzewaja sie z biegiem czasu do tego stopnia, ze wpro¬ wadzona do nich swieza dawka paliwa za¬ pala sie natychmiast po wprowadzeniu jej do komory niezaleznie od okreslonego dla tej komory momentu zaplonu, wskutek cze¬ go dalsza praca urzadzenia wzbuchowego staje sie niemozliwa. W komorze wzbucho¬ wej odbywaja sie zamiast stalego przebie¬ gu, w którym temperatury w pewnych o- kresach pozostaja niezmienne, zmienne procesu spalania, przy których temperatu¬ ra wzrasta po kazdym obiegu roboczym.Przy dokladnem badaniu przyczyny tego zjawiska stwierdzono, ze niestalosc w przebiegu procesów spalania jest powodo¬ wana przez niedostateczne usuwanie re¬ sztek gazu. Wobec tego jest rzecza ko¬ nieczna ustalenie odpowiedniego okresu czasu, w jakim powinno trwac przedmuchi¬ wanie komory wzbuchowej, w celu usunie¬ cia z niej reszty gazów spalinowych, pozo¬ stalych w niej z poprzedniego obiegu robo¬ czego. Stosowanie komory wzbuchowej, w której zawór kierowniczy sluzy jednocze¬ snie do usuwania wysokosprezonych spa¬ lin oraz reszty gazów spalinowych, polega — 2 —na znanym sposobie, wedlug którego sto¬ sunek cisnienia przedmuchowego do prze- ciwcisnienia przy wylocie zaworu kierow¬ niczego jest przynajmniej równy krytycz¬ nemu stosunkowi cisnien, a czas usuwania spalin jest wiekszy, niz dwudziestokrot¬ nosc stosunku miedzy pojemnoscia komory wzbuchowej i najmniejszym przekrojem przewodu, odprowadzajacego wysókospre- zone gazy, przyczem czas usuwania spalin nalezy okreslic w sekundach, pojemnosc w m3, a przekrój w cm2. Krytyczny stosunek cisnien odpowiada najwyzszej wartosci czasu trwania usuwania spalin, kiedy cie¬ zar reszty gazów, wyplywajacych z komo¬ ry, w jednostce czasu osiaga najwieksza wartosc, która wiec przez dalsze powiek¬ szanie stosunku miedzy cisnieniem prze- dmuchowem i przeciwcisnieniem przy wy¬ locie ze wspomnianego przewodu odpro¬ wadzajacego nie moze byc przekroczona.Z powyzszej zaleznosci, ze czas trwa¬ nia usuwania spalin musi byc wiekszy niz dwudziestokrotnosc stosunku miedzy po¬ jemnoscia komory w rm3 i najmniejszym przekrojem dyszy w? cm2, wynika wiec, ze najmniejszy przekrój dyszy kierowniczej nie moze przekraczac pewnej najmniej¬ szej wartosci, a to ze wzgledu na warunek, aby zostalo osiagniete skuteczne przedmu¬ chiwanie, czyli aby uzyskano stale prze¬ biegi spalania* Ta krancowa wartosc jest wlasnie przeciwna powyzej przytoczonym zabiegjom, które maja na celu osiagniecie zmniejszenia intensywnosci przenoszenia ciepla w kanale prowadniczym wysoko- sprezonych gazów. Wedlug tej pierwszej zasady chodzi bowiem wlasnie o to, by naj¬ mniejszy przekrój dyszy byl rzeczywiscie mozliwie maly, aby juz w bardzo krótkim czasie wolny przekrój na wlocie podczas otwierania zaworu kierowniczego odpo¬ wiadal najmniejszemu przekrojowi dyszy.Drugi wairunek, który ma na celu osiagnie¬ cie stalego przebiegu procesów spalania, wymaga natomiast, aby zostal osiagniety mozliwie wielki przekrój wylotowy dla reszty gazów, aby czas trwania usuwania spalin ograniczyc do praktycznie wogóle o- siagalnego minimum; przekrój ten nie mo¬ ze co najmniej przekroczyc pewnej okre¬ slonej minimalnej wartosci.Wynalazek niniejszy opiera sie na spo¬ strzezeniu, ze konstrukcyjnie trudno jest okreslic przekrój czesci przewodu, odpro¬ wadzajacego wysokosprezone gazy, w taki sposób, aby ten przekrój odpowiadal po¬ wyzszym dwom warunkom jednoczesnie w wymagany sposób. Wskutek tego jest rze¬ cza niemozliwa osiagniecie najlepszych warunków dzialania odnosnie do przebiegu przedmuchiwania i rozprezania, jak rów¬ niez powiekszenie sprawnosci komór wzbu- chowych do najwiekszej wartosci.Wynalazek niniejszy ma na celu poko¬ nanie tych trudnosci przez zastosowanie sposobu, wedlug którego czas trwania u- suwania spalin móglby byc zmniejszony do praktycznie osiagalnego stopnia, niezalez¬ nie od wielkosci przekroju otwieranego przez zawór kierowniczy. Wynalazek po¬ lega wiec na tern, ze przez zastosowanie znanego dodatkowego zaworu wylotowego, którym wypuszczana jest przynajmniej czesc pozostalej w komorze reszty gazów spalinowych, najmniejszy calkowity prze¬ krój wylotowy f dla pozostalej w komorze retezty gazów jest wiekszy, niz wartosc, V wyliczona ze stosunku 20 —, przyczem / z oznacza przekrój w cm2, V — pojemnosc komory wzbuchowej w im3, a z — czas trwania usuwania spalin w sekundach.Ten stosunek jest dolna krancowa war¬ toscia dla latwo zapalnych paliw; przy stosowaniu trudno zapalnych paliw ten sto¬ sunek zmienia sie, a mianowicie powieksza.Zastosowanie specjalnego dodatkowego zaworu wylotowego dla pozostalej w ko¬ morze reszty gazów jest, oczywiscie, znane jako takie. Dotychczas jednak nie uwzgled¬ niono tego faktu, ze przez okreslenie prze- — 3 —kroju wylotowego po mysli powyzszego stosunku osiaga sie najlepsze warunki u- suwania reszty spalin, a wiec i najwiekszy skutek uzyteczny.Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania przedmiotu wynalazku. Fig. 1 przedstawia podluzny przekrój przez sche¬ matyczny uklad turbiny spalinowej z ko¬ mora wzbuchowa wedlug wynalazku, a fig. 2 — przyrzad sterowniczy w przekroju po¬ przecznym wzdluz fónji // — // na fig. 1.Liczba / ukladu oznacza podluzna ko¬ more wzbuchowa znanej budowy, wyposa¬ zona w zawór 2 do przedmuchiwania, znaj¬ dujacy sie w osi komory, i w dwa zawory 3 do doprowadzania powietrza spalania oraz w dysze 4 do doprowadzania paliwa.Komora wzbuchowa jest otoczona pla¬ szczem chlodzacym la na pewnej czesci swe} dlugosci, w zaleznosci od potrzeby.Powietrze do przedmuchiwania komory jest dostarczone przez sprezarke 18 prze¬ wodem 5, powietrze spalarnia zas — przez druga sprezarke 19, sprzegnieta ze spre¬ zarka 18, przyczem obydwie sprezarki sa napedzane zapomoca wspólnego silnika, np. turbiny parowej 20. Powietrze spalania jest sprezane wstepnie w sprezarce 18 do cisnienia posredniego, które odpowiada ci¬ snieniu przedmuchiwania, a potem spreza¬ ne ostatecznie w sprezarce 19, z której do¬ prowadzane jest przewodem 6 do zaworów 3. Obydwie dysze paliwowe 4 sa polaczone kazda przewodem 7 z pompa paliwowa 21.Liczba 8 oznacza swiece zaplonowe, które zapalaja w odpowiednim momencie mie¬ szanine, utworzona w komorze wzbucho¬ wej. Na przeciwleglym wylotowym koncu komory / znajduja sie dwa sterowane za¬ wory wylotowe, a mianowicie zawór kie¬ rowniczy 9, przez który przeplywaja gora¬ ce gazy, wytworzone w komorze, oraz za¬ wór wylotowy 16, przez który podczas prze¬ dmuchiwania komory usuwana jest przy¬ najmniej czesc pozostalych w niej gazów spalinowych. Wysokosprezone gazy, prze¬ plywajace przez zawór kierowniczy 9 i w dalszym ciagu przez polaczona z nim ko¬ more kierownicza 10 i dysze 11, sa zuzytko- wywane do wytwarzania pracy w turbinie spalinowej 12, wykonanej w postaci po¬ dwójnej turbiny z dwoma wirnikami 13, 14. Obydwa wirniki 13, 14 sa sprzegniete ze soba oraz z generatorem 21a. Reszta ga¬ zów, wytloczona z komory wzbuchowej podczas jej przedmuchiwania, przeplywa przez zawór wylotowy 16, a w danym razie czesc tych gazów takze przez zawór kie¬ rowniczy 9 do przewodu 17, który prowa¬ dzi do drugiego wirnika turbinowego 14. Z tego wirnika gazy przeplywaja do przewo¬ du wylotowego 15.Wszystkie narzady wlotowe i wylotowe komory wzbuchowej / sa sterowane w zna¬ ny sposób zapomoca laczonych z niemi przewodów 22a — 22d, prowadzacych do obrotowego suwaka rozrzadczego 22, któ¬ ry posiada dla narzadów rozrzadczycli te¬ go samego rodzaju po jednym oddzielnym odcinku, uwidocznionym w przekroju na fig. 2. Kazdy odcinek posiada wiec po dwa wystepy rozrzadcze 23, 24, znajdujace sie w okreslonych odstepach na obwodzie wla¬ sciwego suwaka rozrzadczego 25. Wyste¬ py 23, 24 tworza komore 26 do odplywu o- leju i komore cisnienia 27, które podczas obrotu suwaka 25 lacza sie naprzemian z odpowiednim przewodem olejowym 22a — 22d odnosnego odcinka sterujacego. Komo¬ ra 27 jest stale polaczona zapomoca srod¬ kowego otworu suwaka ze srodkowem wy¬ drazeniem 28 suwaka, napelnionem olejem.Olej, spelniajacy zadanie czynnika roz¬ rzadczego, doprowadza sie zapomoca pom¬ py 29 ze zbiornika 30 przewodem 31a do wydrazenia 28 suwaka obrotowego. Nad kadlubem suwaka znajduje sie komora po¬ wietrzna 31, która utrzymuje cisnienie ole¬ ju mozliwie na stalej wysokosci nawet przy zmiennem pobieraniu oleju. Do nape¬ du pompy olejowej 29 sluzy silnik elek¬ tryczny 32 lub inny podobny silnik, któryjednoczesnie napedza takze suwak obroto¬ wy1 25 oraz pompe paliwowa 21.Wedlug wynalazku wiec w urzadzeniu, w którem reszta gazów zostaje wytloczona zapomoca cisnienia przedmuchowego, a to cisnienie jest wzgledem przeciwcisnienia, panujacego za czescia przewodu prowa¬ dzacego reszte gazów spalinowych, przy¬ najmniej w krytycznym stosunku cisnien, calkowity przekrój wylotowy do usuwania reszty gazów zostaje okreslony wiekszy, y niz wartosc, wyliczona ze stosunku 20 —, z przyczem przekrój wylotowy jest oznaczo¬ ny w cm2, V — jako pojemnosc komory wybuchowej — w m3 i z — jako czas trwa¬ nia usuwania — w sekundach. Reszta gazu moze byc usuwana przytem czesciowo przez ten specjalny zawór wylotowy 16 i jednoczesnie przez zawór kierowniczy 9 albo tylko przez zawór 16. Zapomoca opi¬ sanego powyzej ustroju mozna albo po¬ wiekszyc moc danego zespolu, albo, naod- wrót, zmniejszyc ciezar danego zespolu dla okreslonej mocy, Najlepiej jest najmniejszy przekrój przelotowy dyszy 11 dla wysokosprezo- nych gazów okreslic w takim stosunku do pojemnosci komory /, aby stosunek po¬ jemnosci komory wzbuchowej do najmniej¬ szego przekroju przeplywowego dyszy 11 zawarty byl w granicach stosunków od 40 : 1 do 100 : 1, przyczem objetosc nalezy równiez okreslic w m3, a przekrój przeply¬ wowy z cm2. Oczywiscie, mozna przekrój przelotowy czesci, któremi przeplywaja sprezone gazy, okreslic takze przy uwzgled¬ nieniu innych stosunków i warunków. W zadnym jednakze razie niema zwiazku miedzy czesciami, przeprowadzajacemi ga¬ zy wysokosprezone, z jednej strony, a re¬ szte gazów z drugiej strony.W celu urzeczywistnienia wynalazku mozna, oczywiscie, przedmuchiwanie ko¬ mory wzbuchowej przeprowadzac takze zapomoca powietrza zasilajacego, nie sto¬ sujac przytem specjalnego zaworu 2 dla powietrza przedmuchowego. Sposób we¬ dlug wynalazku nie ogranicza sie, oczywi¬ scie, tylko do komór wybuchowych, sluza¬ cych do napedu turbin spalinowych, gdyz moze byc stosowany i niezaleznie od spo¬ sobu zuzytkowywania wysokosprezonych gazów. PL