SU43430A1

SU43430A1 - Turbosilov installation

Info

Publication number: SU43430A1
Application number: SU152741A
Authority: SU
Inventors: А.А. Шершнев
Original assignee: А.А. Шершнев
Priority date: 1934-08-18
Filing date: 1934-08-18
Publication date: 1935-06-30

Description

Изобретение относитс к турбосиловым установкам, работающим на двух теплоносител х различной температуры, с вращающимис котлами и перегревател ми дл теплоносител высокой температуры .The invention relates to turbo power plants operating on two heat transfer fluids of different temperatures, with rotating boilers and superheaters for a heat transfer fluid of high temperature.

Предлагаема турбосилова установка, работающа по бинарному циклу, предназначаетс дл использовани в качестве двигател как дл стационарных и судовых установок, так и дл автомобильного и железнодорожного транспорта .The proposed turbosil installation operating in the binary cycle is intended for use as an engine for both stationary and ship installations, as well as for road and rail transport.

Применение двух теплоносителей (рабочих тел) и работа агрегата по бинарному циклу обеспечивают экономичность процесса более высокую, чем экономичность турбинных установок, работающих только на вод ном паре.The use of two coolants (working fluids) and the operation of the unit in the binary cycle ensure the efficiency of the process is higher than the efficiency of turbine installations operating only on water steam.

Максимальна компактность установки (на р ду с высокими тепловыми и механическими напр жени ми), вл юща с следствием применени высокого давлени и высоких скоростей, дает возможность осуществить установку любой мощности при наименьшем удельном весе и наименьщих габаритах.The maximum compactness of the installation (on a row with high thermal and mechanical stresses), resulting from the use of high pressure and high speeds, makes it possible to install any power with the smallest specific weight and smallest dimensions.

Топливо дл предлагаемой турбосиловой установки может быть как жидкое и коллоидальное, так и твердое (пылевидное ) и газообразное.The fuel for the proposed turbosil installation can be both liquid and colloidal, as well as solid (pulverized) and gaseous.

В качестве рабочего тела высшей степени бинарного цикла может быть ртуть, дифенил или какое-либо другое вещество с высокой температурой ки (73)As the working fluid of the highest degree of the binary cycle, mercury, diphenyl, or some other substance with a high temperature ki can be (73)

пени . Рабочим телом низшей степени может быть вода.penalties. The working body of the lowest degree may be water.

Количественно соотношение теплоносителей должно быть определено в зависимостм от индивидуальных особенностей установки, условий работы и изготовлени ее.Quantitatively, the ratio of coolants should be determined depending on the individual characteristics of the installation, the working conditions and its manufacture.

При выборе материалов дл изготовлени следует иметь в виду желательность использовани максимального перепада между начальной и конечной температурой рабочего тела, так как чем больше этот перепад, тем выше термический коэфициент полезного действи .When choosing materials for manufacturing, one should keep in mind the desirability of using the maximum difference between the initial and final temperature of the working fluid, since the greater this difference, the higher the thermal coefficient of useful effect.

На чертеже изображена схема турбосиловой установки.The drawing shows a diagram of the turbosil installation.

3 цел х удешевлени , снижени удельного веса и достижени наибольших удобств обслуживани все части предлагаемой турбосиловой установки соедин ютс в единый компактный агрегат, состо щий из вращающегос пр моточного ртутного котла А, перегревател Б ртутных паров, ртутной турбины В, конденсатора Г дл ртути, вл ющегос экономайзером дл воды, парового пр моточного котла Д, пароперегревател Е вод ных паров, турбины Ж, конденсатора 5 дл вод ных паров, экономайзера Р дл ртути и воздушного экономайзера И. В турбосиловых установках на турбовозах, тракторах и автомобил х вод ной конденсатор вод ного пара может быть заменен воздушным радиатором . Котел Д, пароперегреватель Е,3 purposes of reducing the cost, reducing the specific weight and achieving the greatest convenience of service; all parts of the proposed turbine power unit are combined into a single compact unit consisting of rotating rotary mercury boiler A, superheater B of mercury vapor, mercury turbine B, condenser D for mercury, ow economizer for water, steam boiler D, steam water heater E, turbine W, condenser 5 for water vapor, economizer P for mercury and air economizer I. In turbo-powered installations and turbovozah, tractors and motor vehicles a water condenser the water vapor may be replaced by an air cooler. Boiler D, E superheater,

экономайзеры Р н И расположены концентрически вокруг котла А, а конденсаторы Г VI 3 - в расширени х выхлопных труб турбин В и }КВзаимное расположение перечисленных выше элементов котла можно трансформировать , учитыва особые требовани установки, но желательно компановать эти части так, чтобы достигнуть максимального упрощени агрегата и сделать ненужными многие элементы нормальной котлотурбинной установки. Последнее достигнуто в данном случае следующим образом. Специальное расположение трубок элементов вращающегос ртутного котла А в виде петель 7 параболической формы и экономайзера Р делает ненужным установку дымососа и дутьевого вентил тора.The economizers P n I are located concentrically around boiler A, and condensers D VI 3 - in extensions of exhaust pipes of turbines B and} K. The reciprocal arrangement of the above boiler elements can be transformed, taking into account the special installation requirements, but it is desirable to assemble these parts so as to achieve maximum simplification unit and make unnecessary many elements of a normal boiler-turbine installation. The latter is achieved in this case as follows. The special arrangement of the tubes of the elements of the rotating mercury boiler A in the form of loops 7 of parabolic shape and economizer P makes the installation of a smoke exhauster and a blower fan unnecessary.

Подвод топлива через полый вал ротора котла и каналы 3 в камеру 4 делает ненужным применение нефт ного насоса и форсунок при жидком и коллоидальном топливе и горелок при твердом (пылевидном ) и газообразном топливе.The supply of fuel through the hollow shaft of the rotor of the boiler and channels 3 to chamber 4 makes it unnecessary to use an oil pump and nozzles for liquid and colloidal fuel and burners for solid (pulverized) and gaseous fuels.

Расположение конденсатора Г ртутных паров выше уровн оси ротора ртутного котла А исключает необходимость в питательном ртутном насосе.The location of the condenser G mercury vapor above the level of the axis of the rotor of the mercury boiler And eliminates the need for a nutrient mercury pump.

Расположение ротора ртутной турбины В на одном валу с ротором ртутного котла А дает возможность обойтись без паропроводов и арматуры на высшей ступени агрегата.The arrangement of the rotor of the mercury turbine B on the same shaft with the rotor of the mercury boiler A makes it possible to do without steam lines and valves at the highest stage of the unit.

Расположение камеры 4 горени топлива внутри ротора ртутного котла А, вращающегос внутри змеевикового пароперегревател Е вод ного пара, делает ненужным футеровку топочной камеры огнеупорным материалом. Поскольку в данном случае имеетс возможность избавитьс от перечисленного выше оборудовани и поскольку необходимое дл турбокотла вспомогательное оборудование, как-то: питательный вод ной насос К, масл ный насос Л пусковой электромотор М, используемый при работе установки как генератор, конструктивно соединены с турбокотлом в одно целое, а именно, роторы вод ного питательного и масл ного насосов, а также и пускового электромотора имеют с ротором ртутного котла А общий вал, а турбины также имеют общий вал, вл ющийс как бы продолжением валаThe location of the fuel combustion chamber 4 inside the rotor of the mercury boiler A, rotating water vapor inside the serpentine superheater E, makes the lining of the combustion chamber refractory material unnecessary. Since in this case it is possible to get rid of the equipment listed above and because the auxiliary equipment necessary for the turbo boiler, such as: feed water pump K, oil pump L start motor M, used when the unit is operated as a generator, is structurally connected to the turbo boiler the whole, namely, the rotors of the water feed and oil pumps, as well as the starting electric motor, have a common shaft with the rotor of the mercury boiler A, and the turbines also have a common shaft, which is, as it were, continued by the shaft

котла, - имеетс возможность сделать весь агрегат простым не только по конструкции , но и по уходу за ним. В данном случае имеетс полна возможность легко и просто устроить автоматическое дистанционное управление агрегатом - пуск и останов, а также и регулирование работы его. Поскольку мелких, изнашиваемых частей и механизмов, требующих посто нного зрительного наблюдени со стороны обслуживающего персонала, в установке нет, а аэродинамика воздушно-газовых струй в топочной камере обеспечивает полное сгорание топлива при отсутствии непосредственного глазомерного наблюдени за горением, статор турбокотла выполн етс лишь с учетом удобства сборки и ремонта, а это обеспечивает надежность и экономичность работы агрегата.boiler, it is possible to make the whole unit simple, not only in its design, but also in its maintenance. In this case, there is a full opportunity to easily and easily arrange automatic remote control of the unit - start and stop, as well as control its operation. Since there are no small, wearing parts and mechanisms that require constant visual observation by the operating personnel, and the aerodynamics of air-gas jets in the combustion chamber ensures complete combustion of fuel in the absence of direct visual observation of the combustion, the stator of the turbo boiler is made only with ease of assembly and repair, and this ensures the reliability and efficiency of the unit.

Предлагаема установка конструктивно представл ет собою компановку известных в современной теплотехнике вращающегос котла конденсаторовиспарителей и радиальных турбин.The proposed installation constructively represents a line-up of condenser evaporators and radial turbines known in modern heat engineering of a rotating boiler.

Пуск в работу установки бинарного цикла осуществл етс следующим образом . Помощью пускового электромотора М разворачивают ротор ртутного котла А и, когда число оборотов его достигает нормы, открывают вентиль на трубе /, подвод щей к ротору топливо, распредел ющеес в камере 2 по каналам J. Из этих каналов, благодар центробежной силе при вращении ротора котла топливо выбрасываетс в камеру горени 4, куда подаетс вентил тором через камеру 5 воздух, необходимый дл горени , подогретый в воздушном экономайзере И, Зажигание топлива в камере 4 осуществл етс пламенем бензина , зажженного в камере 5 электрической искрой от свечи б и занесенного потоком воздуха в камеру 4. Развивающеес при горении топлива в камере 4 тепло частично воспринимаетс кип тильными трубками в виде петель 7 вращающегос котла А и ртутного перегревател Б, частично же идет в газоходы статора и воспринимаетс трубками пара перегревател Е вод ного пара, вод ным экономайзером и воздушным экономайзером . Ртуть поступает в трубки котла А по каналам 9 и через концы W их в камеру //, а из нее, пройд по трубкам 12The launch of the installation of the binary cycle is carried out as follows. Using the starting electric motor M, the rotor of the mercury boiler A is turned around and, when its rotational speed reaches the norm, the valve on the pipe / that supplies the rotor with fuel distributed in chamber 2 through channels J is opened. Of these channels, due to centrifugal force during rotation of the boiler rotor the fuel is ejected into the combustion chamber 4, where the fan is supplied through the chamber 5, the air necessary for combustion heated in the air economizer I, the fuel in the chamber 4 is ignited by the flame of gasoline ignited in the chamber 5 electric and the candlestick b is cut and brought in by the air flow into chamber 4. The heat that develops during combustion in chamber 4 is partially perceived by boiling tubes in the form of loops 7 of rotating boiler A and mercury superheater B, but partially goes into stator ducts and is perceived by tubes of superheater E water steam generator, water economizer and air economizer. Mercury enters the tubes of the boiler And through the channels 9 and through the ends of the W into the chamber //, and from there, pass through the tubes 12

перегрева тела Б, попадает в канал 75 и из него в турбину В, Мину турбину, ртутные пары попадают в конденсатор Л- вод ной экономайзер змеевикового типа. Здесь пары ртути конденсируютс и сконденсированна ртуть самотеком поступает вновь в экономайзер Р и далее в котел А и процесс повтор етс . Вода из ртутного конденсатора Г попадает в пр моточный котел Д змеевикового типа, испар етс и пар поступает в пароперегреватель Е, а отсюда идет в турбину через сопло и из нее в конденсатор 3, в котором вод ной пар конденсируетс вЬдой или воздухом, часть которого далее направл етс в воздушный экономайзер И. Конденсатор 3 и воздушный экономайзер И выполнены из р да труб. Валы роторов котла и турбин установлены в роликовых подшипниках /7, прикрепленных к фундаменту , на чертеже не показанному.overheating of body B, enters channel 75 and from it into turbine C, Mina turbine, mercury vapors fall into condenser L-water economizer of coil type. Here, mercury vapor is condensed and the condensed mercury flows by gravity back to economizer P and then to boiler A and the process repeats. The water from the mercury condenser G gets into the boiler of the coil type D, evaporates and the steam enters the superheater E, and from there goes into the turbine through the nozzle and from it into the condenser 3, in which the water is condensed by id or air, some of which are further sent to the air economizer I. The condenser 3 and the air economizer AND are made of a row of pipes. The rotor shafts of the boiler and turbines are installed in roller bearings / 7 attached to the foundation, not shown in the drawing.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1.Turbosilov installation, working on two heat carriers of different temperatures with a rotating boiler and a superheater for a heat carrier of high temperature, characterized in that boiler D, the superheater E heat carrier of low temperature, economizer P heat carrier of high temperature and air economizer E are concentrically around the boiler A heat carrier of high temperature, and capacitors G vi 3 of both heat carriers located in expansions of exhaust pipes of turbines B and G in order to obtain a single compact unit ata.

2. The form of the installation according to claim 1, characterized in that the elements of the rotating boiler A and the high-temperature heating medium are made in the form of loops 7 of a parabolic shape.