Турбодвигатель Советский патент 1983 года по МПК F03B1/00 

Изобретение относится к гидротур бостроению и может найти применение а приводе горных машин. . , Известен турбодвигатель, содержа щий установленное в корпусе рабочее колесо турбины, подсоединенный к корпусу струйный направлякадий аппарат, активное сопло которого подклю чено к источнику рабочей среды, а . пассивное связано с отводом турбины 1 . Недостатком этого турбодвигателя является использование двух сред, в качестве активной газа или высокого давления, а в качестве пассивной ртути, что отражается на стоимости эксплуатации двигателя.. Кроме того в этом двигателе велики потери как основного, так и вспсмлогательного рабочего тела. Известен также турбодвигатель, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины, подсоединен ный к корпусу канал подвода воды и струйный, аппарат, активное сопло которого подключено к .источнику раб чей среды, а пассивное гидравлически связано с отводом турбины Н . Однако в этсм турбодвигателе вел ки потери рабочего тела за- счет включения струйного аппарата и посл дующего выброса рабочего тела. Цель изобретения - уменьшение энергетических потерь при использовании турбодвигателя в качестве при вода горной машины. Поставленная, цель достигается тем, что турбодвигатель, содержащий установленное в корпусе рабочее кол со турбины, подсоединенный к корпус канал подвода воды и струйный аппарат, активное сопло которого подк.шо чено к источнику рабочей среды, а пассивное гидравлически связано с отводе турбины, снабжен обводным каналом с дросселем, пассивное сопл связано с отводом турбины посредством этого канала, активное сопло установлено в канале подвода всщы и снабжено игольчатым клапансм, а отвод - подпружиненной мембраной кинематически связанной с дросселем На чертеже изображена схема турбодвигателя. Турбодвигатель содержит установленное в корпусе 1 рабочее колесо 2 турбины, подсоединенный к корпусу 1 канал 3 подвода воды и струйный аппарат, активное сопло 4 которого подключено к источнику рабочей сред (не показан), а пассивное сопло 5 гидравлически связано с отведем б турбины. Турбодвигатель снабжен обводным каналом 7 с дросселем 8, и пассивное сопло 5 связано,с отводом 6 турбины посредством канала 7, активное соцло 4 установлено в канале 3 подвода воды и снабжено игольчатым клапаном 9, а отвод - подпружиненной мембранрй 10, кинематически связанной с дросселем 8. Турбодвигатель имеет -также сливной канал 11. Турбодвигатель работает следукадим образом. При запуске поток оТ источника , давления подводится к активному соплу 4 струйного аппарата, затем по каналу 3 подвода воды к рабочему колесу 2 турбины, которое начинает вращаться, при этсм потрк, проходя через рабочее колесо, создает в от воде 6 турбины давление. Псад действием давления мембрана 10 открывает дроссель В и часть потока по обводноМу каналу 7 снова поступает в струйный аппарат. Если турбина работает в режиме холостого хода f то скорость рйбочего колеса 2 вьлие скорости в режиме номинальной нагрузки, когда ее коэффициент полезного действия максимальный, поэтому гид-i равлическое сопртивление турбины в режиме холостого хода велико/ из-за повышенного .сопротивления расход через турбину ниже номинального,, вследствие этого давление в отводе 6 турбины не растет, мембрана 10 дроссель 8 не перемещает и струйный аппарат работает на создание вакуума в канале 3 подвода воды из-за недостаточного открытия дросселя 8. Отрицательное давление в канале пОдвода воды снижает его расходные и напорные характеристики,, поэтому скорость вращения турбины, в режиме холостого хода при работе со струйным аппарат л 1 ниже, чем при снабжении водой турбины от источника рабочей среды. Если турбина находится под номинальной нагрузкой, то скорость ее вращения ниже скорости ;. холостого хода. В этом режиме она обладаетповышенным гидравлическим сопротивлением, расход через-нее возрастает, растет давление в отводе 6, мембрана 10 под действием давления перемещает дроссель на открытие, увеличивается расход по обводному каналу 7, и соответственно возрас тает расход через струйный аппарат. Режим всасывания потока в канал подвода воды сменяется напорньм, давление передтурбиной растет, поатому увеличивается ее движутдий момент, при возрастании нагрузки выше номинальной расход через турбину еще более увеличивается, соответственно увеличивается и напор потока, поступакщего в струйный аппарат, поэтсллу растут давление и расход потока, по ступающего в турбину, в сравнении с потонем, создаваемым только источником рабочей среды. При понижении нагрузки работа происходит в обратнс порядке.

j10640314

Настройка.на давление нсточникаТаким образом, предлагаемое вырабочей среды осуществляется иголь-полнеиие турбодвигателя позволит .

чатьм ;(слапаном 9 активного сопла 4 уменьшить энергетические потери при

струйного аппарата и изменениемего работе на повышенных давлениях

степени предварительного сжатия под-.за счет испсхльзования энергии потсжа

пружиненнбй мембраны 10. которая, ранее терялась.

ТУРБОДВИГАТЕЛЬ, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо турбины,, подсоединенный к . корпусу канал подвода во(цы и струйный аппарат, активное сопло которого подключено к источнику рабочей среды, a пассивное гидравлически связано с отводом турбины, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь при использовании турбодвигателя в качестве „ привода горной машины,он снабжен обводным каналом с дросселем,пассивное соцло связано с отводом турбины посредствсж г этого канала,активное сопло ,установлено в канале подвода воды и снабжено игольчатым клапаном, a отвод - подпружиненной мембраной, кинематически связанной с дросселем. (Л § о сь 4 О со