Силовая установка Советский патент 1977 года по МПК F02B37/00 

(54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА благоприятные тяговые свойства турбины для улучшения тяговых характеристик установки в целом. Кроме того, в этой установке отсутствует камера сгорания, что не позволяет повысить мощность турбины, используемую для привода потребителя мощности. Целью изобретения является улучшение пусковых и тяговых характеристик силовой установки. Это достигается тем, что между потребителем моилности и турбиной установлена разъединительная муфта, а выхлопной коллектор подключен к турбине через камеру сгорания, сообщенную с приемным патрубком ресивера при помощи обводной трубы и органа поочередного перекрытия ее сечения и сечения патрубка. Коллектор может быть снабжен заслонкой отключения его от турбины и подключения к атмостфере. На фиг. 1 дана принципиальная схема силовой установки; на фиг. 2 показана заслонка вариант размещения ее в коллекторе. Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания с приемным патрубком 2 впускного ресивера и выхлопным коллектором 3, наддувочный компрессор 4, газовую турбину 5 камеру сгорания 6, установленную между выхлопным коллектором и турбиной. Установка подсоединена к валу потребителя мощности 7. Турбина 5 соедиНена с кo.пpeccopoм 4 при помощи управляемой муфты сцегшения 8, а с валом отбора мощности к потре.бителю - при помощи разъединительной муфты 9 и редуктора 10. Компрессор 4 кинематически связан с валом двигателя 1 через редуктор 11. В выхлопном коллекторе между турбиной 5 и двигателем 1 установлена заслонка 12, позволяющая отключать коллектор от турбины и подключать его к атмосфере. Заслонка 12 может устанавливаться перед вхопом в кумеру ciOfiaiiiiH 6°(см. фиг. 2) или перед вхопим и-lyiiOuKy (см. фиг. I). lljiric.MHiiiii 1Ш1руб1)К2 ресивера сообщен с выхлоплым коллектором 3 при помощи обволлой трубы 13 и органа 14 поочередного перекрып я ее сечения и сечения патрубка. Для запуска установки предусмотрен .стартер 15,. соединенный с валом двигагеля 1 при помощи, например, муфты сцепления 16. Установка работает следующим образом: Перед запуском при неработаюащх агрегатах установки включается муфта сцепления 8, соединяя в единую систему компрессор 4 и турбину 5, а разъ динительная муфта 9 выключается, разобщая вал турбины 5 и вал потребителя мощности 7. Заслонка 12 и орган 14 устанавливаются в положения, показанные сплошными линиями на фиг. 1, что обеспе чивает беспрепятственный проход сжатого воздуха от компрессора 4 через обводную трубу 13 и камеру 6 в турбину 5. Запуск осуществляется стартером 15, который раскручивает систему двигатель 1 - компрессор 4 - турбина 5 только до тех пор, пока не начнется устойчивое горение топлива в камере сгорания 6. После отключения стартера 15 муфтой 16 система . продолжает раскручиваться турбиной 5 за счет увеличения подачи топлива в камеру 6, вследствие чего давление и температура нагнетаемого компрессором 4 воздуха возрастают. В момент достижения температуры, достаточной для самовоспламенения топлива после сжатия в двигателе 1, орган 14 перекрывает сечение обводуюй трубы 1.1, открь11вая доступ воздуха из компрессора 4 в двигатель 1 через приемный патрубок 2 (см. фиг. I, пунктир). Одновременно в двигатель 1 подается пусковая порция топлива, происходит его воспламенение и двигатель начинает рабо тать самостоятельно. После зайуска двигателя муфта 8 отключается, разобщая валы компрессора 4 и турбины 5, а заслонка 12 отсоединяет коллектор от турбилы и сообщает его с атмосферой (см. фиг. 1 и 2, пуктир), в результате чего турбина 5 начнет замедляться. После остановки турбины включается муфта 9, соединяя турбину 5 и вал потребителя мощности 7 в единую систему, которая начнет вращаться после перемещения заслонки 12 в первоначальное положение (см. фиг. 1 и 2 сплощные линии) и направления потока газа из двигателя в турбину. Установка начинает работать после зтого в генераторном режиме, при котором вся полезная мощность снимается с вала свободной турбины, а мощность, развиваемая двигателем, полностью затрачивается на сжатие воздуха в компрессоре. Такой режим работы установки позволяет включать обе муфты 8 и 9в моменты,когда соединяемые ими валы агрегатов находятся в покое. Это практически полностью устраняет износ рабочих элементов муфт, однако увеличивает гкриод времени между момешами запуска днигагеля и 11|5исма iiaVfiyjKM. сокращении yKa-janHor) ьориода времени можно сразу гюсле запуска двигателя одновременно отключить муфту 8 и включить муфту 9, не перепуская i-аз из двигателя в атмосферу через заклонку 12 (т.е. оставив ее в положении, показанно(41 на фиг. 1 и 2 сплощными линиями). Передача всей мощносчи усэановки потребителю мониюс.ти через вал турбины почноляет существенно улучшить ее тяговые характеристики, а также- сохранить высокую экономичность и хррощие свойства при ее работе с высоким давлением и низкой степенью сжатия. Формула изобретения. 1. Силовая установка, содержащая потребитель мощности и двигатель внутреннего сгорания, выхлопной коллектор которого подключен к турбине, соединенной при помощи муфты сцепления с компрессором, кинематически связанным с коленчатым валом и сообщенным с приемным

патрубком ресивера, отличаюшаяся тем, что, с целью улучшения пусковых и тяговых характеристик, между потребителем и турбиной установлена разъединительная муфта, а выхлопной коллектор подключен к турбине через камеру сгорания, сообщенную с приемным патрубком ресивера при помощи обводной трубы и органа поочередного перекрытия ее сечения и сечения патрубка.

2. Установка по , п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что коллектор снабжен заслонкой отключения его от турбины и подключения к атмосфере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США №3570240, кл. 60-13, опубл. 1971.

2.Патент Германии №498908, кл. 46 a 52, опубл. 1924.

13