УСТАНОВКА С ТУРБИНОЙ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1928 года по МПК F01K23/06 

Предлагаемая силовая установка с турбиной внутреннего горения представляет собою сооружение, применимое для электростанций или заводов, работающих на дешевых сортах топлива (отбросы древесных материалов, торф, сланцы и т.п.).

Фиг. 1 изображает горизонтальный разрез установки по линии АВ фиг. 2; фиг. 2 - вид сбоку в разрезе по линии CD фиг. 1.

Между двумя кауперами 1 и 2 находится турбинная камера 3, состоящая из двух отделений 4 и 5; на границе между ними на валу 6 вращается рабочее турбинное колесо 7, приводимое в движение по принципу комбинированного действия пропеллера и сегнерова колеса. Отделения 4 и 5 соединяются с кауперами 1 и 2 общими проходами 8 и 9, в которых ход газов регулируется задвижками 10, 11, 12 и 13.

Излагаемое ниже действие турбинной установки рассматривается при открытии задвижек 10 и 12 и закрытии задвижек 11 и 13. Из кислородного аппарата по трубе 14 идет кислород (вернее, воздух, обогащенный кислородом) и, при открытии кранов 21 и 22, поступает по трубам 16 и 15 соответственно в газогенератор 25 и каупер 1. Из трубы 16 под тем же давлением посредством тонкой трубы 17 кислород проходит в водяной бак 26, из которого вода вытесняется и по трубе 18 проходит в канал внутри вала 6, соединенного муфтой 27 с трубой 18; отсюда вода распределяется внутри полостей рабочего колеса 7.

Кислород, прошедший по трубе 16 в газогенератор 25, работает здесь, как воздух в обычных газогенераторах, и в результате получается водяной газ высшей калорийности (в виду незначительного содержания азота). Этот водяной газ, проходя по трубе 19, не охлаждаясь, благодаря термо-изоляции 20, поступает в турбинную камеру 3, именно в отделение 5; с другой стороны, в это же отделений 5 поступает кислород, идущий по направлению стрелок сначала по трубе 15, затем по кауперу 1, далее по проходу 8 и через щель 28 в камеру 5.

Смешиваясь в этом отделении 5, водяной газ и кислород зажигаются электрической искрой при замыкании тока, идущего по проводам 31 от электро-батареи 30, и раскаленные продукты горения по направлению стрелок 32 проходят в отделение 4, ударяя в лопасти колеса 7; но, кроме такого рода пропеллерного действия, турбинное колесо 7 приходит в движение и по другой причине, а именно: вода, проходящая внутри вала 6 и лопастей рабочего колеса 7, предохраняя эти металлические части от повреждения, могущего быть вследствие высокой температуры в камере 3, испаряется и под давлением, соответствующим давлению кислорода в трубе 14, выходит из лопастей колеса 7 по направлению маленьких стрелок на лопастях колеса (фиг. 2), вызывая движение его по принципу сегнерова колеса в обратную сторону, по направлению стрелки 34, суммируя это движение с вышеуказанным движением по принципу пропеллера.

Рабочее колесо 7, вращая вал 6, приводит в движение насаженный на него маховик 35, находящийся между турбинной камерой 3 и упором для него 36. Работа маховика может быть передана динамомашине или в другие места по назначению.

Продукты горения, совместно с образовавшимися водяными парами, по направлению стрелки 33 из отделения 4 поступают в каупер 2 через проход 9, благодаря открытой задвижке 10, и, пройдя все отделения каупера, выходят наружу через дверцу 37. Проходя через каупер 2, продукты горения отдают имеющиеся в них запасы тепла и выходят из кауперов, имея температуру, близкую к наружной температуре воздуха, при чем водяные пары, находящиеся в продуктах горения, в большей своей части конденсируются, и вытекающая из каупера теплая вода может быть возвращаема в водяной бак 26.

После такого рода работы в течение часов закрывается дверца 37, открывается вверху каупера 2 дверца 41 и кислород пропускается по трубе 24 в каупер 2. Кислород наполняет последний, вытесняя продукты горения через дверцу 41, через которую выходят также и вновь образующиеся продукты горения из турбинной камеры 3. После нескольких минут такой работы, достаточной для наполнения кислородом каупера 2, закрывается дверца 41, открываются дверца 37 у каупера 1 и задвижки 11 и 13 и закрываются задвижки 10 и 12. После этого водяной газ будет сгорать за счет кислорода, поступающего из каупера 2 по проходу 9 через щель 29, а продукты горения пойдут в каупер 1 и, пройдя его, будут выбрасываться наружу через дверцу 37. Процесс будет итти таким же образом, как и прежде, только роль кауперов переменится: теперь уже через каупер 1 будет итти не кислород в турбинную камеру, а продукты горения из последней, кислород же в нее - через каупер 2, при чем вследствие того, что за часа предыдущей работы каупер 2 поглотил теплоту из проходящих прежде по нему продуктов горения - теперь эту теплоту каупер 2 отдаст идущему по нему кислороду, который, таким образом, перед вхождением в турбинную камеру 3 уже будет нагрет до высокой температуры, что вызовет соответствующую экономию в поступлении водяного газа и, следовательно, полноту использования горючего. В этом случае ход газов в кауперах будет в направлении, обратном изображенным на чертеже стрелкам.

Установка с турбиной внутреннего горения, характеризующаяся совокупным применением: а) двух кауперов 1 и 2, к которым кислород подводится по трубам 15 и 24; б) турбинной камеры 3, разделенной турбинным колесом 7 на две части 5 и 4, из коих в первую 5 входит через щель 28 кислород, нагретый в одном из кауперов, и по трубе 19 - из генератора 25 горючий газ, продукты горения коего действуют на лопасти турбинного колеса и удаляются через вторую часть 4 и другой каупер в атмосферу; в) турбинного колеса 7, в пустотелые лопасти коего вводится по пустотелой оси 6 вода для обращения ее в пар, который выходит через отверстия на ребрах лопастей, заставляя последние вращаться на подобие сегнерова колеса, и г) резервуара 26 с водой, из которого вода вытесняется кислородом, притекающим по трубе 17, и подается в пустотелую ось 6 турбинного колеса.