РЕАКТИВНАЯ ТУРБИНА ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1936 года по МПК F02C7/22 

Изобретение относится к реактивным турбинам внутреннего горения с расположенными по окружности ротора камерами горения, питаемыми воздухом из осевых каналов.

В предлагаемой турбине для питания камер горения жидким топливом ротор турбины снабжен по окружности обода радиальными каналами, периодически при вращении ротора совмещающимися с радиальными топливоподводящими каналами статора.

На схематическом чертеже фиг.1 изображает продольный разрез турбины; фиг. 2, 3 и 4 - поперечный разрез части ротора с камерой горения и статора при различном взаимном их положении; фиг. 5 - разрез части ротора и статора по линии расположения камер горения.

Турбина состоит из турбокомпрессора 1 (фиг. 1), ротора 2 и статора 3. В роторе различаются собственно рабочая часть 4 с расположенными в ней камерами J горения и обыкновенная многоступенчатая реактивная турбина 13. По окружности статора расположены питательный канал 6 (фиг. 2-4), подающий топливо в камеры горения, и окна 7, сообщающие эти камеры с подающим воздух турбокомпрессором. По другую сторону ротора в статоре помещены окна 8, играющие роль сопел для продуктов горения и выбрасывающие их под надлежащим углом на лопатки турбины. Выходя из последней ступени, расширившиеся газы попадают в улиткообразную отводящую трубу 11. Воздух, необходимый для горения и продувок, засасывается турбокомпрессором 1, сидящим на одном валу 12 с турбиной. Рабочий цикл турбины состоит как бы из двух тактов; в течение первого такта окна 7 (фиг. 2), подающие воздух, и окна 8, выбрасывающие его на лопатки, сообщаются с камерой 5 горения, причем происходит продувка последней и наполнение ее сжатым воздухом. Вращаясь далее, камера 5 при помощи каналов 9 и 10 (фиг. 3) сообщается с топливоподводящим каналом 6 статора, из которого жидкое топливо под давлением вбрызгивается в камеру горения. Так как сжатый воздух в камере сильно нагрет и стенки камеры накалены от предыдущих взрывов, то происходит воспламенение топлива и горячие газы выбрасываются на лопатки турбины через совместившееся с камерой горения рабочее окно 8 статора (фиг. 4). Вслед за этим с камерой опять сообщается окно 7, подающее воздух из турбокомпрессора, причем воздух отдает свою энергию на лопатках турбины, продувая и охлаждая камеру и лопатки. После этого снова начинается подача топлива, его воспламенение, продувка и т.д.

С целью наилучшего использования энергии отходящих газов камерам 5 горения придана форма, изогнутая в сторону, обратную направлению вращения турбины (фиг. 5).

В описанной турбине осуществляется автоматическое саморегулирование при изменении нагрузки. Действительно, с увеличением нагрузки продолжительность совмещения каналов 9 и 10 увеличивается вследствие уменьшения числа оборотов, и топливо подается в большем количестве. С другой стороны, вследствие уменьшения числа оборотов турбокомпрессора давление воздуха понижается. Избыток воздуха уменьшается и взрывчатая смесь становится богаче, благодаря чему мощность турбины увеличивается. Наоборот, при падении нагрузки каналы 9 и 10 совпадают на более короткое время, топлива подается меньше, а воздуха больше. Смесь становится беднее, а следовательно, мощность турбины понижается. Таким образом предполагается, что число оборотов турбины будет лишь на незначительную величину колебаться около заданной нормы.

В качестве топливе для турбины пригодны нефть; бензин, керосин, спирт и т.п., а при небольших конструктивны изменениях газо- и парообразное топливо.

Для пуска турбины в ход через ступени ротора пропускают сжатый воздух из резервуара. Остановка турбины осуществляется прекращением подачи топлива, т.е. остановкой топливного насоса.

Так как воздух, даваемый при пуске, не имеет нужной для вспышки температуры, то для начала работы необходимо наличие пускового магнето или иного запального устройства. По достижении турбиной нормального числа оборотов магнето выключается. Двигатели небольшой мощности можно заводить вращением вала помощью пусковой рукоятки.

Реактивная турбина внутреннего горения с расположенными по окружности ротора камерами горения, питаемыми воздухом из осевых каналов, отличающаяся тем, что для питания камер 5 горения жидким топливом ротор турбины снабжен по окружности обода радиальными каналами 10, периодически совмещающимися с радиальными топливоподводящими каналами 9 статора при вращении ротора.