RU192513U1 - Двигатель - Google Patents
Двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU192513U1 RU192513U1 RU2019120602U RU2019120602U RU192513U1 RU 192513 U1 RU192513 U1 RU 192513U1 RU 2019120602 U RU2019120602 U RU 2019120602U RU 2019120602 U RU2019120602 U RU 2019120602U RU 192513 U1 RU192513 U1 RU 192513U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- nozzles
- output channel
- formation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B5/00—Machines or engines characterised by non-bladed rotors, e.g. serrated, using friction
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области гидромашиностроения и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности при создании энергетически эффективных технологий и техники для добычи газа и жидких углеводородов. Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности работы двигателя и расширение рабочего диапазона частоты вращения ротора. Указанная проблема решается тем, что в двигателе, содержащем статор с входными соплами и выходным каналом, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных и внутренних выступов с образованием между ними проточных каналов, гидравлически связанных с входными соплами для подачи рабочей среды и с выходным каналом в статоре, а в полости статора соосно с ротором установлена вихревая камера, сообщающаяся с проточными каналами ротора и с выходным каналом в статоре, согласно полезной модели входные сопла размещены в центральной части ротора с образованием циркуляционного кольцевого канала в зазоре между входными соплами и внутренними выступами, а в полости вихревой камеры размещена подвижная регулирующая втулка с возможностью ее перемещения из вихревой камеры в циркуляционный кольцевой канал для регулируемого перекрытия входных сопел. Достигаемый технический результат заключается в предотвращении образования вихревых потоков при увеличении скорости вращения ротора за счет регулирования расхода потока на выходе из сопел. Предлагаемое техническое решение можно использовать для рекуперации энергии, например в составе насосных и эжекторных установок при добыче газа и жидких углеводородов. 5 фиг.
Description
Полезная модель относится к области гидромашиностроения и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности при создании энергетически эффективных технологий и техники для добычи газа и жидких углеводородов.
Известен двигатель, содержащий статор с соплами и выходным каналом, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных и внутренних выступов. При этом между внутренними и наружными выступами в роторе выполнены проточные каналы с обеспечением гидравлической связи проточных каналов в роторе с соплами и с выходным каналом в статоре (RU 149348, 2014).
Недостатком известного двигателя является нарушение баланса радиальных нагрузок, действующих на ротор, при регулировании расхода жидкости через сопло, что снижает эффективность рабочего процесса.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является двигатель, содержащий статор с входными соплами и выходным каналом, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных и внутренних выступов с образованием между ними проточных каналов, гидравлически связанных с входными соплами для подачи рабочей среды и с выходным каналом в статоре, а в полости корпуса соосно с ротором установлена вихревая камера, сообщающаяся с проточными каналами ротора и с выходным каналом в статоре (RU 167879, 2016).
Недостаток известного двигателя заключается в том, что выходящий из ротора поток негативно влияет на поток, выходящий из сопла, при возрастании скорости вращения ротора, что приводит к отклонению его от первоначального направления с образованием неконтролируемых вихревых потоков. В этом случае часть энергии рабочего потока теряется при режимах с высокой скоростью вращения ротора и, соответственно, на этих режимах работы снижается КПД двигателя.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности работы двигателя и расширение рабочего диапазона частоты вращения ротора.
Указанная проблема решается тем, что в двигателе, содержащем статор с входными соплами и выходным каналом, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных и внутренних выступов с образованием между ними проточных каналов, гидравлически связанных с входными соплами для подачи рабочей среды и с выходным каналом в статоре, а в полости статора соосно с ротором установлена вихревая камера, сообщающаяся с проточными каналами ротора и с выходным каналом в статоре, согласно полезной модели, входные сопла размещены в центральной части ротора с образованием циркуляционного кольцевого канала в зазоре между входными соплами и внутренними выступами, а в полости вихревой камеры размещена подвижная регулирующая втулка, с возможностью ее перемещения из вихревой камеры в циркуляционный кольцевой канал для регулируемого перекрытия входных сопел.
Достигаемый технический результат заключается в предотвращении образования вихревых потоков при увеличении скорости вращения ротора за счет регулирования расхода потока на выходе из сопел.
Сущность описываемой полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 показана схема двигателя с соплом в открытом положении; на фиг. 2 показана схема двигателя с соплом в закрытом положении; на фиг. 3 представлена схема двигателя, поперечный разрез А-А; на фиг. 4 показана схема двигателя в изометрии с соплом в открытом положении; на фиг.5 показана схема двигателя в изометрии с соплом в закрытом положении.
Описываемый двигатель содержит статор 1 с входными соплами 2 и размещенный в нем ротор 3 с наружными выступами 4. В конструкции двигателя может быть одно, два сопла или более. Ротор 3 оснащен внутренними выступами 5, при этом ротор 3 выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных выступов 4 и внутренних выступов 5. Выступы 4 и 5 имеют твердые стенки. Между внутренними 5 и наружными 4 выступами в роторе 3 выполнены проточные каналы 6, с обеспечением гидравлической связи проточных каналов 6 в роторе 3 с входными соплами 2 в статоре 1. Статор 1 оснащен выходным каналом 7. Входные сопла 2 и выходной канал 7 могут располагаться на различном расстоянии от оси вращений 8 ротора 3 с учетом условий применения заявляемого двигателя.
Статор 1 содержит установленную соосно с ротором вихревую камеру 9.
Входные сопла 2 размещены в центральной части ротора 3, с образованием циркуляционного кольцевого канала 10 в зазоре между входными соплами 2 и внутренними выступами 5, а в вихревой камере 9 размещена подвижная регулирующая втулка 11 с возможностью ее регулируемого перемещения из вихревой камеры 9 в циркуляционный кольцевой канал 10 для частичного или полного перекрытия входных сопел 2. Положение подвижной регулирующей втулки 11 можно изменять, используя известные технологии, например, гидравлический привод или электромагнитный привод. На фигурах представлен вариант двигателя с гидравлическим приводом для перемещения подвижной регулирующей втулки 11. Гидравлические камеры 12 и 13 через патрубки 14 и 15 могут подключаться к системе гидравлического управления (система гидравлического управления на фигурах не показана).
Двигатель работает следующим образом.
Статор 1 с входными соплами 2 обеспечивают формирование потока (или нескольких потоков) рабочего тела (рабочей среды) по направлению к ротору 3 (фиг. 1). В качестве рабочего тела может выступать жидкость, газожидкостная смесь или газ (в том числе пар или высокотемпературные продукты горения топливовоздушной смеси). Поток рабочего тела воздействует на внутренние выступы 5 ротора 3 и приводит ротор 3 в движение. Таким образом, кинетическая энергия потока рабочего тела преобразуется в механическую энергию при вращательном движении ротора 3. Для дальнейшей передачи энергии ротор 3 может быть связан с внешними механизмами, которые на фигурах не показаны. Также поток рабочего тела через проточные каналы 6 проникает в полость ротора 3, который выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры. Поток рабочего тела в этой части ротора 3 взаимодействует с твердыми стенками внутренних 5 и наружных 4 выступов, что способствует преобразованию энергии. Возможно осуществление как непрерывной, так и импульсной подачи рабочего тела к ротору 3 двигателя. За счет проницаемой объемной сотовой структуры ротора 3 обеспечивается преобразование энергии при различных свойствах рабочего тела, в том числе, при использовании газожидкостных смесей, отличающихся по плотности или вязкости. Через проточные каналы 6 в роторе 3, рабочее тело отводится из статора 1, через выходной канал 7.
Положение подвижной регулирующей втулки 11 можно изменять. Для закрытия входных сопел 2 в гидравлическую камеру 12 подают жидкость под высоким давлением через патрубок 14. При этом из гидравлической камеры 13 жидкость вытесняется в линию низкого давления через патрубок 15. Под действием перепада давлений в гидравлических камерах 12 и 13 подвижная регулирующая втулка 11 перемещается и перекрывает сопла 2.
Для открытия входных сопел 2 в гидравлическую камеру 13 подают жидкость под высоким давлением через патрубок 15. При этом из гидравлической камеры 12 жидкость вытесняется в линию низкого давления через патрубок 14. Под действием перепада давлений в гидравлических камерах 12 и 13 подвижная регулирующая втулка 11 перемещается и открывает входные сопла 2. Промежуточное положение подвижной регулирующей втулки 11 можно изменять, меняя объем жидкости в гидравлических камерах 12 и 13 (как в известных системах управления с гидравлическим приводом).
За счет перемещении подвижной регулирующей втулки 11 в направлении из вихревой камеры 9 в циркуляционный кольцевой канал 10 обеспечивается возможность регулирования расхода потока на выходе из сопел 2 за счет частичного или полного их перекрытия и, соответственно, регулирования режима работы двигателя.
С использованием заявляемого технического решения обеспечивается повышение эффективности работы двигателя и расширение рабочей области по частоте вращения ротора.
Предлагаемое техническое решение можно использовать для рекуперации энергии, например в составе насосных и эжекторных установок при добыче газа и жидких углеводородов.
Claims (1)
- Двигатель, содержащий статор с входными соплами и выходным каналом, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных и внутренних выступов с образованием между ними проточных каналов, гидравлически связанных с входными соплами для подачи рабочей среды и с выходным каналом в статоре, а в полости статора соосно с ротором установлена вихревая камера, сообщающаяся с проточными каналами ротора и с выходным каналом в статоре, отличающийся тем, что входные сопла размещены в центральной части ротора с образованием циркуляционного кольцевого канала в зазоре между входными соплами и внутренними выступами, а в полости вихревой камеры размещена подвижная регулирующая втулка с возможностью ее перемещения из вихревой камеры в циркуляционный кольцевой канал для регулируемого перекрытия входных сопел.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120602U RU192513U1 (ru) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120602U RU192513U1 (ru) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192513U1 true RU192513U1 (ru) | 2019-09-18 |
Family
ID=67990288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019120602U RU192513U1 (ru) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192513U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203833U1 (ru) * | 2020-12-16 | 2021-04-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU209663U1 (ru) * | 2021-12-13 | 2022-03-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1902439A (en) * | 1930-12-30 | 1933-03-21 | Edward T Skeffington | Flying worm steam motor |
US4378195A (en) * | 1976-12-10 | 1983-03-29 | Joseph Gamell Industries, Inc. | Pressure fluid motor |
RU149348U1 (ru) * | 2014-07-18 | 2014-12-27 | Юрий Апполоньевич Сазонов | Двигатель |
RU160288U1 (ru) * | 2015-07-27 | 2016-03-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU167879U1 (ru) * | 2016-06-10 | 2017-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
-
2019
- 2019-07-02 RU RU2019120602U patent/RU192513U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1902439A (en) * | 1930-12-30 | 1933-03-21 | Edward T Skeffington | Flying worm steam motor |
US4378195A (en) * | 1976-12-10 | 1983-03-29 | Joseph Gamell Industries, Inc. | Pressure fluid motor |
RU149348U1 (ru) * | 2014-07-18 | 2014-12-27 | Юрий Апполоньевич Сазонов | Двигатель |
RU160288U1 (ru) * | 2015-07-27 | 2016-03-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU167879U1 (ru) * | 2016-06-10 | 2017-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203833U1 (ru) * | 2020-12-16 | 2021-04-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU209663U1 (ru) * | 2021-12-13 | 2022-03-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU192513U1 (ru) | Двигатель | |
JP5625117B2 (ja) | 反作用式タービン | |
EP3144532A1 (en) | Eccentric movable vane pump | |
ES292503A1 (es) | Perfeccionamientos en bombas hidraulicas o turbo-bombas reversibles | |
KR19980702378A (ko) | 가스터빈-2 행정 피스톤 복합 엔진의 냉각장치 | |
CN203796560U (zh) | 偏心活动叶片泵 | |
CN113756988B (zh) | 一种可调喷雾模式的变流量液体燃料针栓喷注器 | |
AU2013302217B2 (en) | Turbine assembly | |
CN113294809B (zh) | 一种旋转爆震燃烧喷注调节器 | |
RU167879U1 (ru) | Двигатель | |
RU203833U1 (ru) | Двигатель | |
US3209986A (en) | Pressure exchangers | |
RU149348U1 (ru) | Двигатель | |
CN109931162B (zh) | 一种防止起动流量与稳态流量干扰的方法 | |
RU209663U1 (ru) | Двигатель | |
US8763358B2 (en) | Rotary type internal combustion engine | |
KR101688992B1 (ko) | 발전소 터빈밸브 제어 액추에이터용 밸브구조체 | |
JPH07253031A (ja) | ポンプ | |
RU2778961C1 (ru) | Струйная насосная установка | |
US4441856A (en) | Steam turbine for geothermal power generation | |
RU2097121C1 (ru) | Устройство для импульсного сжатия газов | |
RU2347923C2 (ru) | Газотурбинный двигатель (варианты) | |
RU2425226C1 (ru) | Газороторный привод | |
CN221245664U (zh) | 一种空化射流发生器 | |
CN204082533U (zh) | 偏心活动叶片泵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20200528 |