Силовая установка Советский патент 1982 года по МПК F02B37/12 F02B37/11 

Изобретение OTHOJCHTCH к машняо- , строеник в частности двигателестробнию.

Известны силовые установки, содержа цне двигатель внутреннего сгорания, газотурбинную установку с силовой турбиной{ и вспЬмогательнвм компрессором г расположенньоъ{11 на одис М валу и связанными между собой через камеру сгорания и турбоксжтрессор иаддува двигателя, у которого к сопяовсму аппарату турбины подключены выхлопной коллектор Двигателя и выпглопяой патрубок силовой турбиH4f а магистраль выпуска отработавших газов сообкоена с атмосферой tl}

в этой силовой установке оба потока газа смешиваются перед турбиной я потока с более высоким давлением используется tie полностью/ вследствие чего силовая установка недостаточно экономична iia частичных нагрузкгис и имеет повввненную длительность переходных режилюв.

Цель изобретения - повьвцение экономичности на частичных нагрузках и сокращение длительности переходных режимов.

, Для достижения постгюленной це;га сопловой аппарат турбины турбокомп.рессора разделен на группы сопл, а выхлопной коллектор двигателя и вых- лопной патрубок силовой турбины подключены кгикдый к своей группе сопл.

Выхлопной патрубок силовой турбины выполнен с ответвлением для подачи газов на предпусковой обогрев двигателя.

10

На фиг. 1 представлена схема хзиловой установки; «а фиг.2 - вариант исполнения входного патрубка и сопловЬго аппарата о урбины; на фиг.З кольцевые сечения по входному Пат15рубку турбины.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, газотурбинную установку с йиловой турбиной 2 и вспомогательным компрессором 3, рас20положенными на одном валу и связанными между, собой через камеру 4 . сгорания и турбокомпрессор 5 наддува двигателя 1, у которого к сопловому аппарату 6 турбины 7 подключены вых25лопной коллектор 8 двигателя 1 и выхлопной патрубок 9 силовой турбины 2, а магистраль 10 выпуска отработавших газов сообщена с атмосферой.

Сопловой аппарат 6 (фиг,2) тур30бины 7 разделен перегородками 11

(Фиг.З) на группы сопл 12 и 13,выхлопной коллектор 8 двигателя 1 и выхлопной патрубок 9 силовой турбины 2 подключены каждый к своей группе еопл соответственно 13 и 12. Выхлопной патрубок 9 силовой турбины 2 выполнен с ответвлением 14 для подач газов на предпусковой обогрев двигателя при помощи подогревателя 15. Двигатель снабжен охладителем 16 наддувочного воздуха и регенератором 17, связанным с камерой 4 сгорания.

Для запуска газотурбинной уста-, новки с турбиной 2 служит пусковой электродвигатель 18. Перегородки 11 могут быть установлены радиально (фиг.З) или концентрично (фиг.2).

После раскрутки пазотурбинной установки с силовой турбиной 2, которая осуществляется с помощью пускового электродвигателя 18, компрессор 3 подает воздух .в камеру 4 сгорания, где сжигают топливо. Продукты сгорания из камеры 4 поступают в силовую турбину 2, которая 1 приводит в действие компрессор 3, и далее по ответвлению 14 выхлопного патрубка 9 -.в подЬгреватель 15, где отдаю свое тепло охлаждающей двигатель 1 жидкости.

После достижения температуры охлаждающей жидкости рабочего значеНИН осуществляют запуск двигателя 1. Отработавшие газы двигателя 1 по выхлопному коллектору 8 поступают в группу сОпл 13 соплового аппарата б турбины 7 отделенных перегородками 11. В группу сопл 12j в это время поступают продукты сгорания от силовой турбины 2. Турбина 7 приводит в действие турбокомпрессор 5, который подает сжатый воздух через охладитель 16 в двигатель 1. Отработавшие газы турбины 7 отдают свое тепло в. регенераторе 17 сжатому воздуху, поступающему в камеру 4 сгорания, и по магистрали 10 поступают в атмос феру.

В результате разделения соплового аппарата 6 турбины 7 на группы сопл и подключения выхлопного коллектора 8 двигателя 1 и выхлопного

патрубка 9 турбины 2 каждого к RBoefl группасопл потоки разного давления не смешиваются, что позволяет повысить экономичность двигателя на частичных нагрузках и сократить длительность переходных режимов.

Выполнение выхлопного патрубка силовой турбины 2 с ответвлением для предпускового обогрева двигателя позволяет дополнительно улучшить работу на переходных режимах и при запуске за счет улучшения температурных условий для осуществления процесса в цилиндрах двигателя.

Формула изобретения

1.Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, газотурбинную установку с силовой турбиной и вспомогательным компрессором расположенными на одном валу и связанными между собой через камеру сгорания, и турбокомпрессор наддува двигателя, у которого к сопловому annapaifo турбины подключены выхлопной коллектор двигателя и выхлопной патрубок силовой турбины,

а магистраль выпуска отработавших газов сообщена с атмосферой, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности на частичных нагрузках и сокращения длительности переходных режимов, сопловой аппарат турбины турбокомпрессора разделен на группы сопл, а выхлопной коллектор двигателя и выхлопной патрубок силовой турбины подключены каждый к своей группе сопл.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что выхлопной патрубок силовой турбины выполнен с ответвлением для подачи газов на предпусковой обогрев двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Выложенная заявка Франции , 2343124, кл. F 02 В 37/04, опублик. 1977,