Фрикционная турбина с двумя параллельными ребристыми барабанами Советский патент 1930 года по МПК F01D1/36 F01K25/12 

Лредпагаемое изобретение, касающееся фрикционных турбин с двумя параллельными ребристыми барабанами, лредназначается для превращения кинетической энергии: пара путем трения посиедяего о шероховатые стенки ребристых барабанов, при чём для создания большего трения в полость барабанов вводится жидкость, кипящая при высокой температуре, или легкоплавкий расплавленный металл, которые, двигаясь вместе с паром вдоль стенок барабана, создают большее трение о них, нежели пар.

На чертеже фиг. 1 изображает разрез турбины по оси одного из барабанов: фиг. 2-поперечный разрез; фиг 3-поперечный разрез видоизмененной турбины и фиг. 4-поперечный разрез другой видоизмененной турбины.

В цилиндрические полости (фиг. 2) статора турбины устанавливаются на валах А (фиг.- 1) ребристые барабаны Oi, 02, которые выполняться целыми или составными. В нервом случае целый, полый с ребрами на боковой поверхности цилиндр своими коническими поверхностями -центрируется и скрепляется с валом помооцью дисков С, соединенных болтами с фланцами втулки Б. Во втором случае ребристые барабаны составляются из дисков равной толщины и диаметрами, соответствующими диаметрам ребер и выточек, при чем диски укреплены тем или иным образом на вал А. Ребра, как разборных, так и неразборных барабанов снабжаются на торцевых поверхностях насечками в любых направлениях с целью создания большей И1ероховатости. Вал А устанавливается на подшипниках, выполненных заодно с гидравлическими сальннками 1 I., и укрепленных в крышках статора.

Вышеупомянутые цилиндрические попости (фиг. 2) статора могут быть касательными между собою, пересекающимися и непересекающимися, отстоящими ог друга на произвольном расстоянии. В местах соединения цилиндрических по.ггостеп образуется острый выступ Т, служащий для разъединения потока пара или газа, вышедшего из сопла Т Тело- сопла Т, укрепленное болтами к стенке статора, имеет у устья сопла цилиндрические поверхности, которыми окружает барабаны Oi, QZ и, кроме того, снабжено цилиндрическими полостями Si и i2, соединенными каналами г с камерами .г. Сопло Т выполнено в виде продолговатой щели с поперечным сечением, изображенным на фиг. 2, и длиной, равной длине барабанов Oj 0, при чем сопло Т сообщается с цилиндром R: Последний болтами прикреипен к сменке статора и помещен в закрытую короб. ку 1о. Камера Z сообшается с атмосфеpoj или конденсатором через )стйя ДЛБ и камеры fj /2. или отверсф й i 2 и полости Б -fij. Полости t, U, 5,5 и iv служат для изолясции и обогревания турбины введением в них отработанного дара или какого-либо другого газообразного тепа.

В описанной турбине цилиндрические поверхности сопла Т sioryT выполаятьсяГ с ребрами, входящими в выточки барабана -С целью лучше1О направления пара в полости Z.

Подведенный от какого-либо постоянного источника пар в цилиндр Л посту дает через сопло Т в цилиндрическую полость, где он, проходя в полость раздела, выступом 1 разделяется на два потока: один из них будет обтекать против часовой стрелки вокруг барабана Ог а другой по часовой стрелке будет обтекать барабан Oii оба иотока в конце своего пути собираются в камеры Z Z, откуда поступает или в конденсатор или выпускается в атмосферу. Пар, барабаны, ударяясь о шероховатые стенки ребер, передает им свою кинетическую энергию, ог чего барабаны Oj 0 начнут вращаться в противоположные стороны. В описанной турбине может быть применена с целью утилизации отработанного пара В первых барабанах вторая пара барабанов, расположенных на общих осях с первыми и питающиеся от сопел Т.

На фиг. 3 изображена иная форма выполнения фрикционной турбины. В общий статор помещается две лары барабанов, расположенных в паралдельныз: плоскостях, полости которых соединяются между собою центральным сопиом TO и каналами t и 2- Свежий пар к барабанам Oi Оз и О/ Oz подводится сбплами Tj и Ту, питающимися из цилиндрических полостей RI и Eg. Отработанный пар от всех барабанов через каналы i попадает в камеры Z Z Zi, Z-l, откуда поступает на другие барабаны, расположенные на общих осях с осями Oi 02 и Oi Oj, или в конденсатор, или в атмосферу. В верхИей стенке расположен канал г , предназначенный дяя провода, жидкости, кипящей при в1асокой температуре, или легко-: плавкого расплавленного металла. Эта жидкость, обволакивая тонких слоем барабаны, движется под действием пара,, благодаря чему получается лучшая отдача энергии пара барабанам, так как трение движущейся жид сости о барабаны больше чем трение пара.

В видоизмененной фрикциоиной турбине, изображенной на фиг. 4, применены сопло Т,, сопло Т, соединяющее обе па,ры барабанов, и сопло , ведущее в реЬервуар, помещенный над турбиной. Помещенный над турбиной резервуар сообщается с камерами Z Z и Z- Z трубками концы которых в камерах отогнуты в направлении вращения барабанов. Поверхности тел сопел со стороны камер Z Z и Z Z расположены к барабану под маяым .углом, с целью предотвратить гидравлические удары жидкости о барабаны. При пуске в ход турбины, изображенной на фиг. 4, вращают в противоположном направлении барабаны от руки шш от постороннего двигателя, а пускают жидкость, кипящую при высокой температуре, или расплавленный легкоплавкий металл, который, увлекаясь барабанами, приобретя скорость, будет выталкиваться в сопло Т, а из полостей следующей пары через соппо TI в резервуар. Цосле итого пускают через сопло TO пар, который направляется между барабанами в сопло Т, увлекая с собою жидкость; последняя, двигаясь по барабану, трением передает кинетическую энергию барабанам и вращает их. Из сопла Т пар направляется в сопцо Tj, увлекая о собою жидкость из полостей второй пары барабанов, которвая трением будет вращать последние. Из сопла Tj жидкость подводится в резервуар, из которого она снова поступает в камеры Zi Zi и Z Zj, а из последних-на барабаны, откуда паром снова увлекается в сопла , Т и Т|, при этом получает от пара кинетическую энергию. Сообщенная паром жидкости кинетическая энергия передается барабанам, благодаря трению жидкости.В виду большего коэфициента трения жидкости, чем пара, в присутствии жидкости коэфициент отдачи энергии пара барабанам будет больше, следовательно выше будет и коэфициент полезного действия.

Л- : Предмет патента.

1.Фрикционная турбин с двумя параппепьными ребрнстыыи барабанами, характеризующаяся тем, -что барабаны Oj, Oj помещены с небольшим зазором в корпус F, состоящий из двух цилиндрических частей, образующих в месте своего соединения острый выступ Т с одной стороны и свободную попость-с другой, в которую вставлено сопло Т, обращенная к барабанам, поверхность которого концентрична с ними и охватывает с небольшим зазором свободную их поверхность, между каковым соплом и стенками корпуса F оставлен канал для выхода отработавшего пара в камеры Z. Z, из коих он удаляется через окна Е Е и ti, и или каналы Si Б- (фиг. 1 и 2).

2.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 турбины, отличающееся тем, что части содла Т, обращенные к барабанам Оц Oz, снабжены ребрами, входящими в зазоры между ребрами указанных барабанов.

3.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 турбины; отличающееся применением второй пары барабанов, насаженных соответственно на общие оси с первой парой и снабженных аналогичным соплом TO, в которое впускается пар, отработавший в пе1рвой паре барабанов (фигуЗ). .

4.Форма выполнения охарактеризованной в п. 1 турбины, отличающаяся применением двух пар барабанов с осями О, Оо п ь Oz, распопожёнными попарно в параллельных плоскостях, кольцевые пространства кассовых барабанов соединены между собою боковыми каналами ,, ig (фиг. 3) . и центральным соплом TO и снабжены, кроме того, соплами TI, 3 с- трубами Д(, jRj Для подвода в них пара, в каковом уЛройстве части ограничивающих барабаны стенок между сопламж TI, Т с одной стороны и центральным соплом Т, в одной паре барабанов и боковыми канапамн ti t в другой паре барабанов-с другой стороны снабжены выпускными окнами г,, ведущими в камеры Zi} Z и Zz, Z,

5.Видоизменение охарактеризованное в п. 4 турбины, отличающееся применением в стенке корпуса F претив центрального сопла TO канала г для введения ив трубы JB жидкости, кипящей при высокой температуре или расЕНгавленноголегкоплавкого металла (фиг. 3).

6.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 турбины, отличающееся применением парового сопла TO, сопла Т, соединяющего обе пары барабанов, и сопла Tj, ведущего в резервуар, помещенный над турбиной и сообщающийся трубами с какамерами х,, Z- и Z-i, Z в которые вводится из него жидкость, кипящая при высокой температуре, или расплавленной легкоплавкий металл (фиг. 4).

Фиг1

Фиг.2