ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к области энергетики, а именно может быть использовано для преобразования кинетической энергии пара в механическое вращательное движение с последующей выработкой электрической энергии.

Известна паровая турбина (Развитие теплоэнергетики и гидроенергетикы. КнигаЗ «Основные элементы современных паровых турбин» Энергетика 2013 С.Г.Плачкова).

Паровая турбина состоит из неподвижного статора и подвижного ротора. Статор выполнен как неподвижный разъемный корпус разделен по горизонтали, состоящий в свою очередь из направляющих сопловых лопаток, лабиринтных уплотнений, впускного и выхлопного патрубков, упорных подшипников, систем смазки и тому подобное.

Ротор выполнен в виде вала с обустроенными на нем рабочими лопатками со специальной аэродинамической формой. Основной задачей рабочих лопаток ротора турбины - превращать кинетическую энергию пара в механическую энергию вращения ротора, которая в свою очередь превращается в генераторе в электрическую энергию.

Недостатками указанной паровой турбины являются: 1. Контакт потока пара с рабочими лопатками турбины проходит очень непродолжительное время, что уменьшает использование кинетической энергии потока и значительно уменьшает КПД турбины в целом.

2. Высокая инертность турбины (большое время на запуск и остановку).

3. Высокая стоимость.

4. Низкий объем электрической энергии по отношению к объему использованной тепловой энергии.

5. Дорогой ремонт и обслуживание турбины.

Техническим результатом предложенного технического решения является упрощение конструкции паровой турбины, уменьшение материалоемкости и стоимости турбины, увеличение мощности и КПД турбины, уменьшение использования тепловой энергии, уменьшение стоимости эксплуатации и ремонта, уменьшение стоимости произведенной электроэнергии в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что паровая турбина включает в себя горизонтально расположенный ротор с лопастями, которые жестко прикреплены к крестовине ротора, при этом форма лопастей точно повторяет конфигурацию внутренней кольцевой камеры корпуса паровой турбины. К боковой поверхности корпуса паровой турбины с двух сторон жестко прикреплены два подающих патрубки напротив соответствующих отверстий, а выхлопная труба жестко прикреплена к внешней поверхности корпуса паровой турбины напротив отверстия в корпусе турбины.

Указанное устройство позволит упростить конструкцию и ее дальнейшую эксплуатацию, повысит мощность, надежность и КПД паровой турбины в целом. В результате уменьшения расходов тепловой энергии значительно улучшатся экологические показатели региона, в котором производится электрическая энергия.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид паровой турбины в разрезе, на А- А на фиг.2.

Фигура 2 - вид со стороны с частичным разрезом для наглядности процесса Фигура 3 - вид снизу

Паровая турбина состоит из сборного корпуса 1, ротора 2, крестовины - 3,к которой жестко прикреплены лопасти - 4. К боковой поверхности корпуса 1 в соответствующие отверстия с двух сторон жестко прикреплены два подающих патрубки - 5, а к внешней поверхности корпуса 1 напротив соответствующего отверстия в радиальном направлении жестко прикреплена выхлопная труба 6.

Вся конструкция сформирована на осевой корпуса паровой турбины 7, в котором вмонтированы подшипники 8 и элементы уплотнения 9. Вся конструкция соединена элементами крепления - 10. Паровая турбина прикреплена на бетонном фундаменте 11 через кронштейны 12.

Паровая турбина работает следующим образом. Пара под давлением подается через два боковые подающие патрубки - 5. Конструкция с двумя подающими патрубками выбрана из-за необходимости компенсации осевых усилий, симметрии и создания встречных потоков. При этом кинетическая энергия потоков пара что столкнулись передается лопастям 4, что заставляет их двигаться. В результате перемещения лопастей - 4 перекрываются отверстия передающих патрубков; пар, который расширяется, проникает через неплотности между лопастями - 4 и корпусом 1, благодаря чему создается эффект тяги пограничного слоя (турбина Теслы) (А. Шерстюк 1980 «Дисковые насосы»), чем увеличит КПД турбины в целом.

Вследствие этого лопасти - 4 движутся по кольцевой камере к отверстию у выхлопной трубы - 6, где под действием избыточного давления и центробежной силы активно выбрасываются остатки пара и конденсата. После активного выброса, лопости - 4 переходят в зону подающих патрубков - 5 и процесс повторяется снова.