RU2280182C1 - Gas turbine engine - Google Patents

Gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2280182C1
RU2280182C1 RU2005100003/06A RU2005100003A RU2280182C1 RU 2280182 C1 RU2280182 C1 RU 2280182C1 RU 2005100003/06 A RU2005100003/06 A RU 2005100003/06A RU 2005100003 A RU2005100003 A RU 2005100003A RU 2280182 C1 RU2280182 C1 RU 2280182C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
electrolyzer
housing
nozzle
compressor
Prior art date
Application number
RU2005100003/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005100003A (en
Inventor
Михаил Иванович Весенгириев (RU)
Михаил Иванович Весенгириев
Original Assignee
Михаил Иванович Весенгириев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Иванович Весенгириев filed Critical Михаил Иванович Весенгириев
Priority to RU2005100003/06A priority Critical patent/RU2280182C1/en
Publication of RU2005100003A publication Critical patent/RU2005100003A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280182C1 publication Critical patent/RU2280182C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas-turbine engines.
SUBSTANCE: proposed gas-turbine engine contains housing with fitted-in shaft, compressor, combustion chamber with igniter, turbine and fuel preparation and delivery system. Housing is provided with cover sealing its inlet. Fuel preparation and delivery system is made in form of electrolyzer installed with possibility of supply of direct current to its electrodes, free passing of electrolyte (water solution of electrolyte) through electrolyzer and products of water decomposition formed under action of direct current passing through electrolyte. Electrolyzer is installed before compressor in sealed part of housing. Pumping device and nozzle serve to deliver and atomize water solution of electrolyte in electrolyzer. Nozzle is furnished with cavitator made in form of local contraction of channel.
EFFECT: reduced consumption of fuel, adverse effect on environment.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к газотурбинным двигателям, и может быть широко использовано в двигателях различного назначения.The invention relates to aircraft engine building, in particular to gas turbine engines, and can be widely used in engines for various purposes.

Известен газотурбинный двигатель (ГТД) - тепловая машина, предназначенная для преобразования энергии сгорания топлива в кинетическую энергию реактивной струи и (или) в механическую работу на валу двигателя. Основными элементами ГТД являются компрессор, камера сгорания и газовая турбина. Для работы использует нефтяное топливо. (Боргест Н.М. и др. Краткий словарь авиационных терминов. - М.: Изд-во МАИ, 1992 г.) [1].Known gas turbine engine (GTE) is a heat engine designed to convert the energy of combustion of fuel into kinetic energy of a jet stream and (or) into mechanical work on the engine shaft. The main elements of a gas turbine engine are a compressor, a combustion chamber, and a gas turbine. For work uses oil fuel. (Borgest N.M. et al. A Brief Glossary of Aviation Terms. - M.: MAI Publishing House, 1992) [1].

Недостатками известного двигателя являются высокие эксплуатационные расходы на нефтяное топливо и высокая токсичность выхлопных газов.The disadvantages of the known engine are high operating costs for oil and high toxicity of exhaust gases.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является газотурбинный двигатель, содержащий корпус и размещенный в нем вал, компрессор с направляющими и рабочими лопатками, камеру сгорания с жаровой трубой и воспламеняющим устройством, турбину с сопловыми и рабочими лопатками и систему приготовления и подачи топлива. Для работы двигателя используется нефтяное топливо (А.с. СССР, №1329280, F 02 К 3/00, 30.04.1992 г.) [2].Closest to the proposed invention is a gas turbine engine containing a housing and a shaft disposed therein, a compressor with guides and rotor blades, a combustion chamber with a flame tube and an ignition device, a turbine with nozzle and rotor blades, and a fuel preparation and supply system. For engine operation, petroleum fuel is used (AS USSR, No. 1329280, F 02 K 3/00, 04/30/1992) [2].

Недостатком ближайшего аналога являются высокие эксплуатационные расходы на нефтяное топливо и высокая токсичность выхлопных газов. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении экономичности и экологической чистоты двигателя в эксплуатации.The disadvantage of the closest analogue is the high operating costs for oil and high toxicity of exhaust gases. The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency and environmental friendliness of the engine in operation.

Поставленная задача решается тем, что в газотурбинном двигателе, содержащем корпус и размещенный в нем вал, компрессор с направляющими и рабочими лопатками, камеру сгорания с жаровой трубой и воспламеняющим устройством, турбину с сопловыми и рабочими лопатками и систему приготовления и подачи топлива, корпус выполнен с герметизирующей его вход крышкой, например, закрепленной на болтах. Система приготовления и подачи топлива выполнена в виде электролизера, с возможностью подводки постоянного тока к его электродам, свободного прохода через него электролита (водного раствора электролита), например водного раствора едкого калия и продуктов разложения воды, при протекании постоянного электрического тока через электролит, установленного перед компрессором в герметизированной части корпуса. Причем качающее устройство, например, плунжерное, и форсунка системы приготовления и подачи топлива выполнены для подачи и распыливания электролита в электролизер. При этом электролизер может быть выполнен либо из металла с отверстиями, например, из никелевого листа либо может быть выполнен из металлической сетки, например из никелевой, в виде двух электродов-полублоков, своими элементами с зазором вписывающихся друг в друга. Форсунка может иметь кавитатор, выполненный в виде местного сужения ее канала.The problem is solved in that in a gas turbine engine comprising a housing and a shaft disposed therein, a compressor with guides and working blades, a combustion chamber with a flame tube and an ignition device, a turbine with nozzle and working blades and a fuel preparation and supply system, the housing is made with a cover sealing its entrance, for example, mounted on bolts. The fuel preparation and supply system is made in the form of an electrolyzer, with the possibility of supplying direct current to its electrodes, free passage of an electrolyte (an aqueous electrolyte solution), for example, an aqueous solution of caustic potassium and water decomposition products, when a direct electric current flows through an electrolyte installed before compressor in the sealed part of the housing. Moreover, the pumping device, for example, a plunger, and the nozzle of the fuel preparation and supply system are made for feeding and spraying the electrolyte into the electrolyzer. In this case, the electrolyzer can be made either of metal with holes, for example, of nickel sheet or can be made of metal mesh, for example of nickel, in the form of two half-block electrodes, with their elements fit into each other with a gap. The nozzle may have a cavitator made in the form of local narrowing of its channel.

Сущность изобретения показана на чертеже, где на фиг.1 - двигатель, преобразующий энергию сгорания топлива в работу на валу; на фиг.2 - в энергию реактивной струи.The invention is shown in the drawing, where in Fig.1 is an engine that converts the energy of combustion of fuel into work on the shaft; figure 2 - in the energy of the jet stream.

Пример выполнения предлагаемого решения. Газотурбинный двигатель содержит корпус 1 (фиг.1-2) с герметизирующей его вход крышкой 2, например, закрепленной на болтах 3, и размещенный в нем вал 4, компрессор с направляющими 5 и рабочими 6 лопатками, камеру сгорания 7 с жаровой трубой и воспламеняющим устройством 8, турбину с сопловыми 9 и рабочими 10 лопатками. Система приготовления и подачи топлива выполнена в виде электролизера 11 с возможностью подводки постоянного электрического тока к его электродам, свободного прохода через него электролита (водного раствора электролита) и продуктов разложения воды при протекании постоянного тока через электролит, установленный перед компрессором в герметизированной части корпуса. Причем качающее устройство, например плунжерное (не показано), и форсунка 12 выполнены для подачи и распыливания электролита, например водного раствора едкого калия, в электролизер. При этом электролизер может быть выполнен либо из металла с отверстиями (не показано), либо из металлической сетки в виде двух электродов-полублоков 13 и 14, своими элементами 15 с зазором 16 вписывающихся друг в друга. Форсунка может иметь кавитатор (не показано), выполненный в виде местного сужения ее канала.An example of the implementation of the proposed solution. The gas turbine engine contains a housing 1 (Fig.1-2) with a cover 2 that seals its entrance, for example, mounted on bolts 3, and a shaft 4 placed in it, a compressor with guides 5 and working 6 vanes, a combustion chamber 7 with a flame tube and a flame device 8, a turbine with nozzle 9 and working 10 blades. The fuel preparation and supply system is made in the form of an electrolytic cell 11 with the possibility of supplying direct electric current to its electrodes, free passage of an electrolyte (an aqueous electrolyte solution), and water decomposition products when direct current flows through an electrolyte installed in front of the compressor in a sealed part of the housing. Moreover, the pumping device, for example a plunger (not shown), and the nozzle 12 are made for feeding and spraying an electrolyte, for example, an aqueous solution of caustic potassium, into the cell. In this case, the electrolyzer can be made either of metal with holes (not shown), or of a metal grid in the form of two electrodes-semiblocks 13 and 14, with its own elements 15 with a gap 16 that fit into each other. The nozzle may have a cavitator (not shown), made in the form of local narrowing of its channel.

Газотурбинный двигатель работает следующим образом. Перед пуском двигателя на электроды-полублоки 13 и 14 электролизера 11 подают постоянный ток. Работой направляющих 5 и рабочих 6 лопаток компрессора в герметизированной крышкой 2 части корпуса 1 создается разрежение. Качающее устройство (не показано) через форсунку 12 с кавитатором в виде местного сужения канала (не показано) под давлением, например 2 МПа, подает электролит, например водный раствор едкого калия, в электролизер 11. В кавитаторе форсунки 12 повышение скорости электролита и падение давления до критического значения приводит к диссоциации и к тончайшему распыливанию капелек электролита в электролизер 4. Затем распыленный электролит свободно проходит через электроды-полублоки 13 и 14 электролизера, например, из сетки выполненные и за счет протекания через электролит постоянного тока приводит к разложению воды на водород и кислород. При этом разложению воды на кислород и водород подвергается незначительная часть электролита, остальная его часть превращается в водяной пар. Полученные продукты разложения воды направляющими 5 и рабочими 6 лопатками компрессора сжимаются и подаются в камеру сгорания 7. Поступившая в камеру сгорания 7 водородно-кислородная смесь воспламеняется при помощи воспламеняющего устройства 8. Далее продукты сгорания расширяются в сопловых 9 и рабочих 10 лопатках турбины, совершая работу.The gas turbine engine operates as follows. Before starting the engine, direct current is supplied to the half-block electrodes 13 and 14 of the electrolyzer 11. The work of the guides 5 and the working 6 of the compressor blades in a sealed cover 2 of the housing 1 creates a vacuum. A pumping device (not shown) through a nozzle 12 with a cavitator in the form of a local narrowing of the channel (not shown) under pressure, for example 2 MPa, delivers an electrolyte, for example an aqueous solution of caustic potassium, to the electrolysis cell 11. In the cavitator of the nozzle 12, the electrolyte speed increases and the pressure drops to a critical value leads to dissociation and to the finest atomization of droplets of the electrolyte into the electrolyzer 4. Then, the sprayed electrolyte freely passes through the electrodes-semiblocks 13 and 14 of the electrolyzer, for example, made from the grid and due to anija through DC electrolyte leads to the decomposition of water into hydrogen and oxygen. In this case, an insignificant part of the electrolyte undergoes decomposition of water into oxygen and hydrogen, the rest of it is converted into water vapor. The resulting decomposition products of water by the guides 5 and the compressor working blades 6 are compressed and fed into the combustion chamber 7. The hydrogen-oxygen mixture entering the combustion chamber 7 is ignited using an ignition device 8. Further, the combustion products expand in the nozzle 9 and working 10 turbine blades, doing the job .

Предлагаемый газотурбинный двигатель в эксплуатации высокоэкономичен, экологически чист и безопасен, найдет широкое применение в качестве силовой установки для различных видов транспортных средств.The proposed gas turbine engine in operation is highly economical, environmentally friendly and safe, will be widely used as a power plant for various types of vehicles.

Claims (3)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий корпус и размещенный в нем вал, компрессор с направляющими и рабочими лопатками, камеру сгорания с жаровой трубой и воспламеняющим устройством, турбину с сопловыми и рабочими лопатками и систему приготовления и подачи топлива, отличающийся тем, что корпус выполнен с герметизирующей его вход крышкой, система приготовления и подачи топлива выполнена в виде электролизера с возможностью подводки постоянного тока к его электродам, свободного прохода через него электролита (водного раствора электролита) и продуктов разложения воды, полученных при протекании постоянного тока через электролит, установленного перед компрессором в герметизированной части корпуса, причем качающее устройство системы приготовления и подачи топлива выполнено с возможностью подачи и распыления электролита в электролизер через форсунку, выполненную с кавитатором.1. A gas turbine engine comprising a housing and a shaft disposed therein, a compressor with guides and rotor blades, a combustion chamber with a flame tube and an ignition device, a turbine with nozzle and rotor blades and a fuel preparation and supply system, characterized in that the housing is made with a sealing its entrance is a lid, the fuel preparation and supply system is made in the form of an electrolyzer with the possibility of direct current supply to its electrodes, free passage of an electrolyte (an aqueous electrolyte solution) through it and water decomposition products obtained by flowing direct current through an electrolyte installed in front of the compressor in the sealed part of the housing, and the pumping device of the fuel preparation and supply system is configured to supply and atomize the electrolyte into the electrolyzer through a nozzle made with a cavitator. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что электролизер выполнен либо из металла с отверстиями, либо из металлической сетки в виде двух электродов - полублоков, своими элементами с зазором вписывающимися друг в друга.2. The engine according to claim 1, characterized in that the electrolyzer is made either of metal with holes, or of a metal grid in the form of two electrodes - semiblocks, with their elements fit into each other with a gap. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что форсунка имеет кавитатор, выполненный в виде местного сужения ее канала.3. The engine according to claim 1, characterized in that the nozzle has a cavitator made in the form of local narrowing of its channel.
RU2005100003/06A 2005-01-11 2005-01-11 Gas turbine engine RU2280182C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100003/06A RU2280182C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Gas turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100003/06A RU2280182C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Gas turbine engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005100003A RU2005100003A (en) 2006-06-20
RU2280182C1 true RU2280182C1 (en) 2006-07-20

Family

ID=36713682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005100003/06A RU2280182C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Gas turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280182C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005100003A (en) 2006-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2280183C1 (en) Gas-turbine engine
CN106256759A (en) A kind of automatic hydrogen production process of automobile engine and environment protection energy-saving equipment thereof
RU2324831C1 (en) Gas turbine engine
RU2557793C1 (en) Gas turbine engine
RU2280182C1 (en) Gas turbine engine
JP2008240731A (en) Operating method for turbogroup
RU2280184C1 (en) Gas-turbine engine
RU2529987C2 (en) Combustion chamber and method of its operation
JP6802449B1 (en) An explosive implosion 4-cycle engine system that utilizes the explosive implosion function of brown gas equipped with a brown gas generation system.
RU2314456C1 (en) Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine
RU2318128C1 (en) Gas-turbine engine
RU2527007C2 (en) Gas turbine plant with supply of steam-fuel mixture
RU2305199C1 (en) Gas-turbine engine
RU2629305C2 (en) Gas turbine engine with steam nozzles
RU2629304C2 (en) Gas turbine engine with external heat exchanger
RU2305197C1 (en) Gas-turbine engine
RU180073U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE WITH TWO COMBUSTION CHAMBERS
RU2305198C1 (en) Gas-turbine engine
RU127409U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE OR GAS-TURBINE POWER INSTALLATION
RU2319031C1 (en) Gas-turbine engine
RU2312246C1 (en) Gas-turbine engine
RU70965U1 (en) KNOCK POWER INSTALLATION
RU2335644C1 (en) Transport gas-steam power plant
CN205076798U (en) Automatic hydrogen manufacturing environmental protection and energy saving equipment of automobile engine plasma
RU2318917C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator