Турбодизель Советский патент 1962 года по МПК F02B37/04 F01B23/08 

Турбодизели С приводным объемным компрессором, свободным газотурбинныл колгарессором и дополнительной камерой сгорания, питающей вспомогательную газовую турбину газотурбокомпрессора, известны.

Однако V таких турбодизелей при запуске и на долевых режимах требуется механическая связь коленвала с агрегатами наддува.

В предлагаемом турбодизеле этот недостаток устранен тем, что в системе его наддува совместно применена дополнительная камера сгорания, вспомогательная газовоздушная турбина, спаренная с основной газовой турбиной, и приводной объемный компрессор, создающие единый газовоздушный тракт. При таком выполнении турбодизеля обеспечивается надежность его запуска и регулируется наддув.

На чертеже показана схема описываемого турбодизеля.

Воздухоснабжение турбодизеля / обеспечивается компрессором i с газотурбинным приводом. Спаренная газовая турбина 3 состоит ия двух газовых турбин. Первая турбина 4 получает вращение от отработанных газов, а вторая турбина 5 получает вращение от продуктов сгорания, которые поступают из камеры 6 сгорания. При пуске дизеля турбина 4 почти не развивает мощности и, фактически, не обеспечивает продувку. В то же вре.мя вторая турбина 5 развивает обороты за счет энергии продуктов сгорания топлива и воздуха, подаваемых в камеру 6 сгорания. Воздух подается приводным объемны.м ко.мпрессором 7По размерам и производительности он не велик, так как в его задачу входит только пуск и компенсация недостачи мощности у первой газовой турбины 4. Эжекционное действие газов, отработавших в газовой турбине 5, будет облегчать раскрутку первой газовой турбины 4.

№ 144346 2 - Так как мощность компрессора 2 не превышает 20-30% мощности всей установки, а период пуска составляет только 4-5%, то и весовой расход воздуха у приводного объемного компрессора 7 не должен превышать 0,1-0,2 расхода воздуха через -компрессор 2. Такое непропорциональное уменьщение расхода воздуха связано с тем, что температура газов перед соплом газовой турбины 5 может быть на пределе, а сама газовая турбина, спроектированная на малый расход газа при пуске, будет иметь максимальный к.п.д.

С увеличением нагрузки на турбодизель растет мощность газовой турбины 4 и уменьшается потребность в добавочной .мощности от газовой турбины 5. Сокращение ее мощности осуществляется уменьшением подачи топлива в камеру 6 сгорания.

Наконеп, на полной мощности турбодизеля прекращается подача топлива Б ка.меру сгорания и воздух от приводного объемного компрессора 7 работает в газовой турбине 5, как в воздушной турбине с ухудшением к.п.д. При этом вследствие эжекциопного действия потока отработавших газов из газовой турбины 4, давление перед соплами газовой турбины 5 станет небольшим, а следовательно, окажется небольшим и давление за приводным объемным компрессором 7. В свою очередь это значит, что степень повышения давления в приводном объемном компрессоре будет порядка ,05-1,06. Учитывая малый расход воздуха через приводной объемный компрессор и малую степень повышения давления в нем, можно предполагать, что дополнительная мощность, отбираемая приводным объемным компрессором от коленчато.го вала дизеля, не превысит одного процента мощности установки.

Пред м е т и з о б р е т е н и я

1.Турбодизель с приводным объемным компрессором, свободным газотурбинным компрессором и дополнительной камерой сгорания, пи1-аюшей вспомогательную газовую турбину газотурбокомпрессора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежного запуска двухтактного дизеля и регулирования наддува, в системе его наддува совместно применены дополнительная камера сгорания, вспомогательная газовоздушная турбина, спаренная с основной газовой турбиной, и приводной объемный компрессор, создающие единый газовоздушпый тракт.

2.Форма выполнения газоотводящего канала за основной и вспомогательной турбинами, отличающаяся использованием газового потока на выходе из одной турбины для эжоктирования рабочего потока за другой турбиной.