RU2073792C1

RU2073792C1 - Torch power plant

Info

Publication number: RU2073792C1
Application number: RU9393043888A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Андреев
Original assignee: Владимир Алексеевич Андреев
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: under-piston portion is provided with a compressor. The compressed air passageway of the compressor is connected with a gas-operated drive through the torch chamber provided with a glow plug and controllable evaporators of fuel and water arranged in series in the direction of the air flow made-up by special pressure pumps the piston drives of which are connected with the torch chamber. The wall of the chamber has a controllable pressure valve. The pumps of the evaporators underlie the opposite pistons of the actuating cylinders having the common rod. Over the inner periphery of the torch chamber is an additional controllable water evaporator that increases the evaporation area. The step compressor has an additional pipe on the shaft. EFFECT: improved design. 4 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению, представляет собой универсальное устройство, способное работать в режиме двигателя с повышенным КПД, в режиме генератора парогазового давления и одновременно в двух функциональных режимах с плавным перераспределением мощности с двигателя на генератор и обратно. Как двигатель факельную силовую установку можно применять на автомашинах, тракторах, комбайнах, на судах, на железной дороге и на воздушном транспорте, где необходим двигатель вращения, или необходимы два и более функционально равных устройства, например, автомашина с устройством для сдувания снега и гололеда с дорог, автомашина кран, автомашина кухня, автомашина баня и т.д. The invention relates to electrical engineering, is a universal device capable of operating in a high-efficiency engine mode, in a steam-gas pressure generator mode and simultaneously in two functional modes with a smooth redistribution of power from the engine to the generator and vice versa. As an engine, a torch propulsion system can be used on cars, tractors, combines, on ships, on the railway and in air transport, where a rotation engine is needed, or two or more functionally equal devices are needed, for example, a car with a device for blowing snow and ice with roads, car crane, kitchen car, car bath, etc.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является факельная силовая установка, содержащая газопривод, включающий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, попарно соединенными штоками, выходной вал и компрессор, подключенный к газоприводу каналом (ДЕ, патент N 2618556, кл. F 01 B 3/02, 1978). The closest technical solution to the invention is a flare power plant containing a gas drive, including opposed cylinders with pistons connected in pairs by rods, an output shaft and a compressor connected to the gas drive by a channel (DE, patent N 2618556, class F 01 B 3/02, 1978).

Недостатками этой установки являются сложная конструкция и невысокий КПД. The disadvantages of this installation are the complex design and low efficiency.

Задачами, решаемыми с помощью настоящего изобретения, является генерирование парогазового давления при сжигании топлива и максимальное извлечение из него полезной работы, упрощение запуска силовой установки, упрощение конструкции, уменьшение токсичности продуктов горения. The tasks to be solved using the present invention is the generation of gas-vapor pressure during fuel combustion and the maximum extraction of useful work from it, simplifying the start-up of a power plant, simplifying the design, and reducing the toxicity of combustion products.

Для достижения этих задач в газоприводе, в его подпоршневой части выполнен компрессор, его канал сжатого воздуха направлен в газопривод через факельную камеру со свечой каления, с регулируемыми испарителями топлива и воды, установленными последовательно по ходу потока воздуха, подпитанными насосами давления, поршневые приводы которых сообщены каналами с факельной камерой, на стенке которой установлен регулируемый клапан давления. Специальные насосы испарителей размещены под оппозитными поршнями силовых цилиндров с общим потоком и двумя закрепленными лапками, перебрасывающими подпружиненную поворотную стойку, которая передает усилие на штангу с оппозитными золотниками, переключающими каналы атмосферы и сжатой среды в силовой части цилиндров. По внутреннему периметру факельной камеры, выполнен дополнительный регулируемый испаритель воды, преобразующий в пар боковое тепловое излучение факела и увеличивающий поверхность испарения. Компрессор выполнен ступенчатым и содержит на вал дополнительно турбину. To achieve these tasks, a compressor is made in the gas drive, in its piston part, its compressed air channel is directed into the gas drive through the flare chamber with a glow plug, with adjustable fuel and water evaporators installed in series along the air flow, powered by pressure pumps, the piston drives of which are communicated channels with a flare chamber, on the wall of which an adjustable pressure valve is installed. Special evaporator pumps are located under the opposing pistons of the power cylinders with a common flow and two fixed legs that transfer a spring-loaded swivel rack, which transfers force to a bar with opposing spools that switch channels of the atmosphere and compressed medium in the power section of the cylinders. Along the inner perimeter of the flare chamber, an additional adjustable water evaporator is made, which converts the lateral thermal radiation of the torch into steam and increases the evaporation surface. The compressor is made stepwise and additionally contains a turbine on the shaft.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид факельной силовой установки, на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1, на фиг. 3 - общий вид факельной силовой установки с дополнительной турбиной на валу, на фиг. 4 общий вид факельной камеры с насосами, на фиг. 5 разрез Б Б на фиг. 4, на фиг. 6 общий вид факельной камеры без дополнительного испарителя воды, на фиг. 7 сечение демпфера, на фиг. 8 развернутая поверхность профильного кулачка и график заполнения цилиндра сжатой средой. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the flare power plant, in FIG. 2, section A A in FIG. 1, in FIG. 3 is a general view of a flare power plant with an additional turbine on the shaft; FIG. 4 is a general view of a flare chamber with pumps; FIG. 5, section B B in FIG. 4, in FIG. 6 is a general view of the flare chamber without an additional water evaporator; FIG. 7 is a cross-section of a damper; FIG. 8 is a detailed surface of the profile cam and a graph for filling the cylinder with compressed medium.

Факельная силовая установка содержит корпус 1, в котором на подшипниках 2 установлен вал 3. На валу жестко наклонно закреплен разъемный диск маховик 4 с кольцевой канавкой 5. В корпусе 1 по окружности размещены цилиндры 6, в которых перемещаются поршни 7, попарно соединенные штоком 8 и снабженные пальцами 9 с установленными на них шарами 10 с возможностью качения по кольцевой канавке 5 разъемного диска-маховика 4. Цилиндры 6 закрыты крышкой 11, в которой выполнены впускные 12 и выпускные отверстия 13. Выпускные отверстия 13 закрываются подвижными заслонками 14, которые жестко закреплены на валу 3, в подвижных заслонках выполнены серповидные каналы 15 (фиг. 2) на полоборота, совпадающие по радиусу с выхлопными отверстиями 13 в крышке цилиндров. The flare power plant comprises a housing 1, in which a shaft 3 is mounted on the bearings 2. A detachable disk flywheel 4 with an annular groove 5 is rigidly mounted on the shaft. In the housing 1, cylinders 6 are placed around the circumference, in which pistons 7 are moved, pairwise connected by a rod 8 and equipped with fingers 9 with balls 10 mounted on them with the possibility of rolling along the annular groove 5 of the detachable flywheel disk 4. Cylinders 6 are closed by a cover 11 in which inlet 12 and outlet openings 13 are made. Outlets 13 are closed by movable shutters nkami 14 which are rigidly fixed to the shaft 3, a movable flap formed sickle-shaped channels 15 (FIG. 2) on the half-turn coinciding radially with exhaust ports 13 in the cylinder cover.

Подвижная заслонка 14 прикрыта наружной крышкой 16, в которой выполнены отверстия 17, совпадающие с впускными отверстиями 12; а отверстия 18 совпадают с выхлопными отверстиями 13 в крышке 11. Впускные отверстия 12 перекрываются плунжерами 19 с колесиком 20, подпружиненными пружинами 21. При вращении вала 3 плунжерные колесики 20 катятся по поверхности профильного кулачка 22, развернутая поверхность которого изображена на фиг. 8. Профильный кулачок подпружинен пружиной 23 вдоль вала 3 по направляющей шпонке 24. Противоположный торец профильного кулачка упирается на упорный подшипник 25, взаимодействующий посредством рычаг 26 и штока 27 с поршнем 28 в дополнительном цилиндре 29. The movable shutter 14 is covered by an outer cover 16, in which openings 17 are made, coinciding with the inlet openings 12; and the openings 18 coincide with the exhaust openings 13 in the cover 11. The inlet openings 12 are blocked by plungers 19 with a wheel 20, spring-loaded springs 21. As the shaft 3 rotates, the plunger wheels 20 roll along the surface of the profile cam 22, the unfolded surface of which is shown in FIG. 8. The profile cam is spring-loaded with a spring 23 along the shaft 3 along the guide key 24. The opposite end of the profile cam abuts against the thrust bearing 25, which interacts by means of the lever 26 and the rod 27 with the piston 28 in the additional cylinder 29.

Рычаг 26 поворачивается на оси 30, закрепленной на кронштейне 31. Надпоршневая часть дополнительных цилиндров 29 соединена каналом - трубопроводом 32 с каналом 33 в нижней части факельной камеры. Под поршнем каждого цилиндра Б жестко вставлена вставка 34, в ней установлены клапаны: впускной 35 и выпускной 36. Впускной клапан подпружинен пружиной 37, выпускной пружиной 38. Впускные клапаны сообщаются с атмосферой посредством отверстий 39 и 40. Каждый канал выпускного клапана соединен с трубопроводом 41, закрепленным по периметру, а общий канал трубопровода 42 соединен с каналом 43 в факельной камере 44. Верхняя часть факельной камеры жестко скреплена с нижней частью. Отверстия 45 в факельной камере соединены с трубопроводам 46. В факельную камеру введен штуцер 47 с каналом 48 и жестко закреплен на штуцере жестко установлен пористый элемент испаритель 49 с каналом 50, который закрыт пробкой 51. Поверхность испарителя закрыта втулкой 52 и подпружинена пружиной 53 вдоль штуцера. Втулка скреплена с тягой 54, которая выведена наружу факельной камеры. Посредством гибкой связи 55 тяга соединена с педалью управления 56. В верхнюю часть факельной камеры введен штуцер 57 с каналом 58. На штуцере жестко закреплен пористый элемент испаритель 59 с каналом 60, который закрыт пробкой 61 и закреплен на стенке камеры 44. Поверхность испарителя 59 закрыта подвижной втулкой 62, выведена наружу камеры и подпружинена пружиной 63. Втулка скреплена с тягой 64 и выведена за скобу 65. Посредством гибкой связи 66 тяга соединена с педалью управления 56 (место соединения гибкой связи 66 с педалью на чертеже не изображено). В факельную камеру введена электрическая свеча каления 67. На стенке камеры 44 установлен регулируемый клапан давления 68 с хвостовиком 69. Над клапаном закреплена крышка 70 с каналом 71, а хвостовик клапана выведен наружу крышки. На хвостовик одет колпак 72 и подпружинен пружиной 73. Пружина закрыта цилиндрической крышкой 74, а в крышке установлен подвижный упор 75, один конец которой выведен в отверстие крышки, а другой тарельчатый конец при сжатом состоянии пружины упирается на колпак. Упор поджимается поворотом блок-эксцентрика 76, который выполнен цельным (единым). Блок-эксцентрик подвижно установлен на оси 77 и поджимается пружиной 78. Ось закреплена на панели 79. Посредством гибкой связи 80 блок-эксцентрик соединен с подвижной втулкой 81, на которой закреплена рукоятка 82. Втулка подвижно посажена на ось 83, которая закреплена на месте управления. На панели 79 слева и справа от факельной камеры 44 закреплены специальные насосы давления для испарителей, один для топлива, другой для воды (фиг. 4). В цилиндрах 84, установленных оппозитно, вставлены поршни 85, которые соединены штоком 86. На штоке закреплены лапки 87. Шток имеет продольную щель 88, в щель введена ось 89 и закреплена на панели 79. На штоке закреплен выступ 90. Цилиндры 84 закрыты крышками 91, которые имеют отверстия: одно для связи с атмосферой 92, другое отверстие 93 для соединения с каналом 94, камеры 44. Трубопроводы, соединяющие канал 94 с отверстиями 93 на крышках 91, на чертеже не изображены. Другой канал 95 на стенке камеры, аналогично каналу 94, служит для второго насоса. Отверстия, выполненные в крышке цилиндров, перекрывают золотник 96 с двумя выточками 97 и 98. Оппозитные золотники соединены штангой 99, средняя часть штанги имеет утолщение, на нем закреплены выступы 100. На панели 79 закреплена ось 101, на оси установлена поворотная втулка 102, на ней жестко закреплен рычаг 103 с шарообразным поясом посередине, а на конце рычага закреплена стойка 104. Стойка подпружинена пружиной 105, другой конец пружины закреплен на оси 106 (фиг. 5). Подпоршневая часть цилиндров 84 содержит впускной клапан 107, подпружиненный пружиной 108, и выпускной клапан 109, подпружиненный пружиной 110. Каналы 11 выпускных клапанов 109 соединены с одним из трубопроводов 112 (фиг. 7). Трубопроводы подведены к цилиндру 113, в котором размещен поршень 114 подпружинен пружиной 115, шток 116 поршня 114 выведен в отверстие крышки 117. Трубопровод 118, идущий от цилиндра 113, подведен к штуцеру 47, если насос подает топливо, или к штуцеру 57, если насос подает воду. Факельная камера имеет два варианта исполнения. Первый для стационарной установки водного и колесного транспорта. Второй вариант для воздушного транспорта. При первом варианте по внутреннему периметру факельной камеры закреплен дополнительный испаритель воды 119 и закрыт второй стенкой двойной втулки 120 с общей тягой 54. По периметру испарителя в корпусе факельной камеры выполнено кольцевое углубление 121. По каналу 122 в кольцевое углубление, параллельно водяному штуцеру 57, поступает вода от насоса. The lever 26 is rotated on the axis 30, mounted on the bracket 31. The nadporshnechny part of the additional cylinders 29 is connected by a channel - pipe 32 with a channel 33 in the lower part of the flare chamber. An insert 34 is rigidly inserted under the piston of each cylinder B. The valves are installed: inlet 35 and outlet 36. The inlet valve is spring-loaded with a spring 37, the exhaust spring 38. The inlet valves communicate with the atmosphere through openings 39 and 40. Each channel of the exhaust valve is connected to the pipe 41 fixed along the perimeter, and the common channel of the pipe 42 is connected to the channel 43 in the flare chamber 44. The upper part of the flare chamber is rigidly bonded to the lower part. The holes 45 in the flare chamber are connected to pipelines 46. A nozzle 47 with a channel 48 is inserted into the flare chamber and a porous element 49 with a channel 50, which is closed by a plug 51, is rigidly mounted on the nozzle. The surface of the evaporator is closed by a sleeve 52 and spring loaded 53 along the nozzle . The sleeve is fastened with a rod 54, which is displayed outside the flare chamber. By means of a flexible connection 55, the rod is connected to the control pedal 56. A fitting 57 with a channel 58 is inserted into the upper part of the flare chamber. A vapor element 59 with a channel 60 is fixed on the nozzle, which is closed by a plug 61 and fixed to the wall of the chamber 44. The surface of the evaporator 59 is closed the movable sleeve 62 is brought out of the chamber and spring loaded with a spring 63. The sleeve is fastened with a rod 64 and pulled out of the bracket 65. By means of a flexible connection 66, the rod is connected to the control pedal 56 (the connection point of the flexible connection 66 with the pedal is not shown in the drawing). An electric glow plug 67 is introduced into the flare chamber. An adjustable pressure valve 68 with a shank 69 is installed on the wall of the chamber 44. A cover 70 with a channel 71 is fixed above the valve, and a valve shank is brought out of the cover. A cap 72 is mounted on the shank and spring-loaded by a spring 73. The spring is closed by a cylindrical cover 74, and a movable stop 75 is installed in the cover, one end of which is brought out into the opening of the cover, and the other plate end rests on the cap when the spring is compressed. The emphasis is pressed by turning the eccentric block 76, which is made integral (single). The eccentric block is movably mounted on the axis 77 and is spring-loaded 78. The axis is fixed to the panel 79. Through flexible coupling 80, the eccentric block is connected to the movable sleeve 81, on which the handle 82 is fixed. The sleeve is movably mounted on the axis 83, which is fixed at the control . On the panel 79, to the left and right of the flare chamber 44, special pressure pumps are fixed for evaporators, one for fuel and one for water (Fig. 4). In the cylinders 84 mounted opposite, pistons 85 are inserted, which are connected by the rod 86. The legs 87 are fixed to the rod. The rod has a longitudinal slot 88, the axis 89 is inserted into the slot and fixed to the panel 79. The protrusion 90 is fixed to the rod. The cylinders 84 are closed by covers 91 which have holes: one for communication with the atmosphere 92, another hole 93 for connection with the channel 94, chamber 44. The pipelines connecting the channel 94 with the holes 93 on the covers 91 are not shown in the drawing. Another channel 95 on the wall of the chamber, similar to channel 94, serves for the second pump. The holes made in the cylinder cover overlap the spool 96 with two recesses 97 and 98. The opposed spools are connected by a rod 99, the middle part of the rod has a bulge, projections 100 are fixed on it. On the panel 79, the axis 101 is fixed, the rotary sleeve 102 is mounted on the axis, on a lever 103 with a spherical belt in the middle is rigidly fixed to it, and a stand 104 is fixed at the end of the lever. The stand is spring-loaded with a spring 105, the other end of the spring is fixed to the axis 106 (Fig. 5). The under-piston portion of the cylinders 84 comprises an inlet valve 107 spring-loaded with a spring 108 and an exhaust valve 109 spring-loaded with a spring 110. The channels 11 of the exhaust valves 109 are connected to one of the pipelines 112 (FIG. 7). The pipelines are led to a cylinder 113, in which the piston 114 is located, is spring-loaded with a spring 115, the piston rod 116 is discharged into the opening of the cover 117. The piping 118, coming from the cylinder 113, is connected to the fitting 47 if the pump delivers fuel, or to the fitting 57 if the pump delivers water. The flare chamber has two options. The first for stationary installation of water and wheeled vehicles. The second option for air transport. In the first case, an additional water evaporator 119 is fixed along the inner perimeter of the flare chamber and is closed by the second wall of the double sleeve 120 with a total thrust of 54. An annular recess 121 is made along the perimeter of the evaporator in the flare chamber casing. Through channel 122, an annular recess parallel to the water nozzle 57 water from the pump.

При втором варианте исполнения факельной камеры дополнительный испаритель не нужен. Вместо дополнительного испарителя в кафельную камеру подается больше воздуха повышенного давления, для этого на валу 3 дополнительно закреплена турбина 123 (фиг. 3), увеличивающая поступление сжатого воздуха в факельную камеру, например, при движении воздушного транспорта. Со стороны турбины, для управления упорным подшипником 25, дополнительный цилиндр 29 установлен в горловине 124, где обхват 125 жестко скреплен со штоком 27. Посредством трубы 126 объем цилиндра под поршнем соединен с атмосферой, а на дне двойной втулки 120 имеются отверстия 127. In the second embodiment of the flare chamber, an additional evaporator is not needed. Instead of an additional evaporator, more high-pressure air is supplied to the tiled chamber, for this purpose a turbine 123 (Fig. 3) is additionally fixed on the shaft 3, which increases the flow of compressed air into the flare chamber, for example, when air traffic is moving. On the turbine side, to control the thrust bearing 25, an additional cylinder 29 is installed in the neck 124, where the girth 125 is rigidly fastened to the stem 27. Through the pipe 126, the volume of the cylinder under the piston is connected to the atmosphere, and there are holes 127 at the bottom of the double sleeve 120.

Для работы факельной камеры необходимо подать топливо например, жидкое в испаритель 49 и воду в испаритель 59. Для этого на панели 79 установлены два специальных насоса давления. (Принцип работы этих насосов одинаков, баки с топливом и водой на чертеже не изображены). При первоначальном запуске факельной силовой установки испарители 49 и 59 заполняют топливом и водой вручную. Для этого нажатием на панель 56, посредством гибкой связи 55 и 66, тяг 54 и 64, немного перемещая втулки 52 и 62, открывают поверхность испарителей топлива и воды. Затем, ухватившись за выступ 90, совершают возвратно-поступательное движение штоком 86 и поршнями 85 на их концах. При увеличении объема под давлением жидкость засасывается через впускной клапан 107, а при уменьшении выталкивается через выпускной клапан 109 и канал 111. Каналы 11 в оппозитных цилиндрах 84 соединены с трубопроводами 112, поэтому жидкость поступает в цилиндр 113 под поршень 114. Далее по трубопроводу 118 жидкость поступает в канал 48 штуцера 47, а потом в канал 50 испарителя топлива 49. Поступающая жидкость вытесняет воздух через открытую часть стенки испарителя в факельную камеру 44. После вытеснения воздуха в канале от оппозитных насосов до испарителя повышается давление, поршень 114, преодолевая усилие пружины 115, перемещается вверх, над крышкой 117 выступает шток 116 - это показывает что испаритель заполнен жидкостью. После заполнения испарителей топливом и водой необходимо нажатием на педаль 56 открыть поверхность испарителей. Под давлением пружины 115 на поршень 114 жидкость проникнет на поверхность пористого испарителя, кроме этого поршень 114 поддерживает давление в момент переключения оппозитных насосов. Топливо испаряется с поверхности испарителя, смешиваясь с воздухом в факельной камере 44. После этого включают электрическую свечу каления 67, горючая смесь воспламеняется - происходит горение факела. Свечу каления отключают, от горения факела выделяется тепловая энергия, с поверхности водяного испарителя 59 испаряется вода, снижается температура продуктов горения, образуя парогазовую смесь, но при этом увеличивается давление в факельной камере 44. Рабочее парогазовое давление из камеры 44 поступает через отверстия 45 в трубопроводы 46, а затем через открытые плунжеры 19 и отверстия 12 в крышке 11 в цилиндры 6, например, в правый верхний и нижний левый, создавая рабочее давление на поршни 7 (фиг. 1). Поршни через штоки 8, пальцы 9 и шары 10 передают усилие на кольцевую канавку 5 разъемного диска 4, выполняющего одновременно и функцию маховика на валу 3. Рабочее давление на поршни создает пару сил, вращая разъемный диск маховик 4 с валом 3. Одновременно поршни 7, левый верхний и правый нижний, двигаясь в обратном направлении синхронно, вытесняют из цилиндров 6 отработанную среду через выпускные отверстия 13, серповидные каналы 15 и отверстия 18 в крышке 16. Серповидный канал 15 в подвижной заслонке 15 занимает по радиусу половин окружности, поэтому он открыт на весь ход поршня. For the flare chamber to work, it is necessary to supply fuel, for example, liquid to the evaporator 49 and water to the evaporator 59. For this, two special pressure pumps are installed on the panel 79. (The principle of operation of these pumps is the same, fuel and water tanks are not shown in the drawing). At the initial start of the flare power plant, evaporators 49 and 59 are manually filled with fuel and water. To do this, by clicking on the panel 56, through a flexible connection 55 and 66, rods 54 and 64, slightly moving the sleeve 52 and 62, open the surface of the evaporators of fuel and water. Then, grasping the protrusion 90, make a reciprocating motion of the rod 86 and pistons 85 at their ends. As the volume under pressure increases, the liquid is sucked in through the inlet valve 107, and when it decreases, it is pushed out through the outlet valve 109 and channel 111. The channels 11 in the opposed cylinders 84 are connected to the pipes 112, so the liquid enters the cylinder 113 under the piston 114. Then, the liquid passes through the pipe 118 enters the channel 48 of the fitting 47, and then into the channel 50 of the fuel evaporator 49. The incoming liquid displaces air through the open part of the wall of the evaporator into the flare chamber 44. After the air is displaced in the channel from the opposite pumps to the evaporator ovyshaetsya pressure piston 114, overcoming the force of spring 115 moves upward, the rod 116 projects above cover 117 - this shows that the evaporator filled with liquid. After filling the evaporators with fuel and water, press the pedal 56 to open the surface of the evaporators. Under the pressure of the spring 115 on the piston 114, the liquid will penetrate the surface of the porous evaporator, in addition, the piston 114 maintains pressure at the time of switching the opposite pumps. The fuel evaporates from the surface of the evaporator, mixing with air in the flare chamber 44. After that, an electric glow plug 67 is turned on, the combustible mixture ignites - the torch burns. The glow plug is turned off, thermal energy is released from the torch, water evaporates from the surface of the water evaporator 59, the temperature of the combustion products decreases, forming a vapor-gas mixture, but the pressure in the flare chamber 44 increases. The working vapor-gas pressure from the chamber 44 enters through the openings 45 into the pipelines 46, and then through the open plungers 19 and holes 12 in the cover 11 into the cylinders 6, for example, into the upper right and lower left, creating working pressure on the pistons 7 (Fig. 1). Pistons through the rods 8, fingers 9 and balls 10 transfer the force to the annular groove 5 of the detachable disk 4, which simultaneously performs the function of a flywheel on the shaft 3. The working pressure on the pistons creates a couple of forces by rotating the detachable disk flywheel 4 with the shaft 3. At the same time, the pistons 7, the upper left and lower right, moving in the opposite direction synchronously, displace the exhaust medium from the cylinders 6 through the outlet openings 13, crescent channels 15 and openings 18 in the cover 16. The crescent channel 15 in the movable shutter 15 occupies a radius of half the circumference, therefore it open for the entire stroke of the piston.

Энергия сжатой среды парогазовое давление в факельной камере 44 максимально преобразуется в механическую работу, когда она поступает в цилиндр 6 на определенный ход поршня 7, а остальной ход, до крайней точки, происходит при расширении в падении давления, приближаясь к атмосферному (фиг. 8). Для определения при каком давлении на какой ход поршня необходимо подать парогазовое давление в цилиндр существует математическая формула

.The energy of the compressed medium, the gas-vapor pressure in the flare chamber 44 is converted to mechanical work as much as possible when it enters the cylinder 6 for a certain piston stroke 7, and the rest of the stroke, to the extreme point, occurs when expanding in a pressure drop, approaching atmospheric (Fig. 8) . To determine at what pressure on which piston stroke it is necessary to apply vapor-gas pressure to the cylinder, there is a mathematical formula

.

где применительно к профильному кулачку 22, изображенном на фиг. 1, 3 и 8,
R радиус от центра осевой линии до вершины профильного кулачка,
π постоянная величина 3, 14,
e длина дуги поверхности профильного кулачка,
K коэффициент давления, где

Р_мак максимальное давление сжатой среды,
Р_атм атмосферное давление, принимаем равным единице.where in relation to the profile cam 22 shown in FIG. 1, 3 and 8,
R is the radius from the center of the center line to the top of the profile cam,
π

constant value

3, 14,
e is the arc length of the surface of the profile cam,
K is the pressure coefficient, where

P _{pop the} maximum pressure of the compressed medium,
P _atm atmospheric pressure, taken equal to unity.

Основным элементом управления подачи парогазового давления в цилиндр на определенный ход поршня является установленный и подпружиненный вдоль вала 3, профильный кулачек 22. Нижний широкий профиль кулачка 22 для минимального парогазового давления в факельной камере 44, а верхний зауженный профиль кулачка для повышенного давления. Наклонная часть кулачка для меняющегося давления от максимума до минимума. Угловая величина профиля кулачка 22 определяется по выше приведенной формуле. При минимальном давлении в факельной камере 44, пружина 23 разжата, колесико 20 плунжера 19 перекатывается по широкому профилю кулачка 22, плунжер 19 открыт на больший ход поршня 7. При максимальном давлении в факельной камере 44 через канал 33 и каналы 32 давление поступает в дополнительные цилиндры 29, перемещая поршни 28. Усилие передается на штоки 27, рычаги 26 и через упорный подшипник 25 перемещает профильный кулачек 22 вдоль шпонки 24, максимально сжимая пружину 23. При этом, колесико 20 плунжера 19 перекатывается по зауженной части кулачка 22, плунжер 19 открыт на меньший ход поршня 7. Положение подпружиненного профильного кулачка 22 по отношению к плунжерам зависит от давления в дополнительных цилиндрах 29, т. е. от давления в факельной камере 44. Пружина 23 и поршень 28 взаимно уравновешивают силы, а профильный кулачок 22 занимает определенную позицию или автоматически меняет свое положение относительно плунжера 19, в зависимости от давления в факельной камере 44. Тем самым автоматически меняется подача сжатой среды в цилиндры 6 вы большую или меньшую сторону, выдерживая максимальное извлечение полезной работы из нестабильного давления в факельной камере 44. The main control element for supplying vapor-gas pressure to the cylinder for a certain piston stroke is a profile cam 22, installed and spring-loaded along the shaft 3, with a lower wide cam profile 22 for minimum vapor-gas pressure in the flare chamber 44, and an upper narrowed cam profile for increased pressure. Inclined cam for varying pressure from maximum to minimum. The angular value of the profile of the cam 22 is determined by the above formula. At a minimum pressure in the flare chamber 44, the spring 23 is unloaded, the wheel 20 of the plunger 19 rolls over the wide profile of the cam 22, the plunger 19 is open for a longer piston stroke 7. At the maximum pressure in the flare chamber 44, pressure passes through the channel 33 and channels 32 to the additional cylinders 29, moving the pistons 28. The force is transmitted to the rods 27, levers 26 and through the thrust bearing 25 moves the profile cam 22 along the key 24, compressing the spring 23 as much as possible. At the same time, the wheel 20 of the plunger 19 rolls over the narrowed part of the cam 22, the plunger 19 o covered for a smaller piston stroke 7. The position of the spring-loaded profile cam 22 with respect to the plungers depends on the pressure in the additional cylinders 29, that is, on the pressure in the flare chamber 44. The spring 23 and the piston 28 mutually balance forces, and the profile cam 22 takes a certain position or automatically changes its position relative to the plunger 19, depending on the pressure in the flare chamber 44. Thereby, the flow of compressed medium to the cylinders 6 automatically changes up or down, withstanding the maximum extraction Leznov unstable operation of the pressure chamber 44 in the flare.

Для нормального горения факела в факельную камеру постоянно подается избыточное давление воздуха. Осуществляется это при совершении возвратно-поступательного движения поршня 7 в цилиндре 6. При увеличении объема пор поршнем 7, в цилиндр 6 из атмосферы через отверстия 39, 40 и впускной клапан 35 засасывается воздух. Совершая рабочий ход поршень 7 сжимает объем в цилиндре 6 под поршнем, увеличивая давление на выпускной клапан 36. Когда давление воздуха под поршнем превысит давление в камере 44 плюс усилие пружины 38, выпускной клапан 36 откроется и сжатый воздух устремится по трубопроводу 41 в общий трубопровод 42 и через вводной канал 43 поступит в факельную камеру 44 на испаритель топлива 49, поддерживая горение факела. For normal combustion of the torch, excess air pressure is constantly supplied to the flare chamber. This is done when the reciprocating movement of the piston 7 in the cylinder 6. With increasing pore volume by the piston 7, into the cylinder 6 from the atmosphere through the openings 39, 40 and the intake valve 35 is sucked in air. Making a stroke, the piston 7 compresses the volume in the cylinder 6 under the piston, increasing the pressure on the exhaust valve 36. When the air pressure under the piston exceeds the pressure in the chamber 44 plus the force of the spring 38, the exhaust valve 36 opens and the compressed air rushes through the pipe 41 into the common pipe 42 and through the inlet channel 43 will enter the flare chamber 44 to the fuel evaporator 49, maintaining the burning of the torch.

Кроме этого, при увеличении давления в факельной камере 44, парогазовое давление по каналу 94 и трубопроводам поступает в отверстие 93 и через открытый золотник 96 в цилиндр 84. Поршни 85 и соединяющий их шток 86 перемещаются, а вместе с ними и лапки 87, закрепленные на штоке. От углового поворота лапок в цель 88 вставлена ось 89 и закреплена на панели 79. Поршни 85 со штоком, приближаясь к крайней точке, лапкой 87 перемещает рычаг 103 (фиг. 5). Пружина 105, натянутая на стойку 104, вначале растягивается и при переходе нейтральной точки, сокращаясь, концом рычага 103 давит на выступ 100, закрепленный на штанге 99. Под усилием пружины 105 штанга с золотниками 96 на концах перемещается в другую крайнюю позицию, перекрывая атмосферное отверстие 92 и открывая отверстие 93 для прохода парогазового давления из канала 94. При работе одного поршня, другой оппозитный поршень вытесняет отработанную среду в атмосферу. Таким образом, возвратно-поступательное движение штанги с поршнями перемещает лапки, которые перекидывают рычаг со стойкой, аккумулирют силу в пружине и затем отдают на перемещение штанги с золотниками, управляя подачей парогазового давления в поршень и удалением его в атмосферу. При этом, повышенное давление жидкости в испарителе, по отношению парогазового давления в факельной камере, обеспечивается за счет большей поверхности площади над поршнем, по сравнению с площадью под поршнем. In addition, with increasing pressure in the flare chamber 44, the vapor-gas pressure through the channel 94 and pipelines enters the hole 93 and through the open spool 96 into the cylinder 84. The pistons 85 and the rod connecting them 86 are moved, and with them the legs 87, mounted on stock. From the angular rotation of the paws, the axis 89 is inserted into the target 88 and fixed to the panel 79. The pistons 85 with the rod, approaching the extreme point, move the lever 103 with the foot 87 (Fig. 5). The spring 105, stretched to the stand 104, initially stretches and when the neutral point passes, contracting, the end of the lever 103 presses on the protrusion 100, mounted on the rod 99. Under the force of the spring 105, the rod with spools 96 at the ends moves to another extreme position, blocking the atmospheric hole 92 and opening the hole 93 for the passage of steam and gas pressure from the channel 94. When one piston is operating, the other opposing piston displaces the spent medium into the atmosphere. Thus, the reciprocating movement of the rod with the pistons moves the legs that swing the lever with the rack, accumulate force in the spring and then give it to move the rod with spools, controlling the supply of combined-gas pressure to the piston and its removal to the atmosphere. Moreover, the increased liquid pressure in the evaporator, in relation to the vapor-gas pressure in the flare chamber, is provided due to the larger surface area above the piston, compared with the area under the piston.

На стенке факельной камеры 44 установлен регулируемый клапан давления 68. В нормальном состоянии клапан жестко закрыт. В работу клапан давления вводят поворотом рукоятки 82 против хода часовой стрелки. Пружина 78 повернет блок-эксцентрик 76 по ходу часовой стрелки, натягивая гибкую связь 80, расклинит упор 75. Пружина 73 разожмется, парогазовое давление пересилит усилие пружины на клапан 68 и откроет его. Парогазовое давление прорвется в канал 71, а оттуда к потребителю, например, в теплообменник, в газопривод и т. д. Поворачивая блок-эксцентрик 76 и регулируя положение упора 75, тем самым мы регулируем жесткостью пружины 73, т.е. регулируем парогазовым давлением, идущим в канал 71. В камере 44 парогазовое давление регулируется нажатием на педаль 56, т.е. изменением площади поверхности испарителей топлива и воды. Факельная камера гасится отключением подачи топлива. An adjustable pressure valve 68 is installed on the wall of the flare chamber 44. In the normal state, the valve is rigidly closed. The pressure valve is introduced into operation by turning the handle 82 counterclockwise. Spring 78 will turn the eccentric block 76 clockwise, pulling on flexible coupling 80, wedge stop 75. Spring 73 will be unclenched, vapor-gas pressure will overpower spring force on valve 68 and open it. The vapor-gas pressure will break through into the channel 71, and from there to the consumer, for example, to the heat exchanger, to the gas drive, etc. By turning the eccentric block 76 and adjusting the position of the stop 75, we thereby adjust the stiffness of the spring 73, i.e. is controlled by the vapor-gas pressure going to the channel 71. In the chamber 44, the vapor-gas pressure is regulated by pressing the pedal 56, i.e. a change in the surface area of the fuel and water evaporators. The flare chamber is extinguished by turning off the fuel supply.

Применение факельной силовой установки позволяет максимально извлечь полезную работу вращательного движения при сжигании топлива, т.е. повышает КПД. Упрощается конструкция силовой установки, снижается металлоемкость на выработку мощности, она неприхотлива к топливу жидкому и газообразному, не нуждается в присадках, причем уменьшается токсичность продуктов горения. Устройство не нуждается в механическом приводе для запуска его в работу, например, в стартере и не требует системы охлаждения. The use of the flare power plant allows you to maximize the useful work of the rotational motion during fuel combustion, i.e. increases efficiency. The design of the power plant is simplified, metal consumption for power generation is reduced, it is unpretentious to liquid and gaseous fuels, does not need additives, and the toxicity of combustion products is reduced. The device does not need a mechanical drive to start it up, for example, in a starter and does not require a cooling system.

Claims

1. Flare power plant containing a gas drive, including opposed cylinders with pistons connected in pairs by rods, an output shaft and a compressor connected to the gas drive by a channel, characterized in that a torch chamber with a glow plug is included in the channel communicating the gas drive and compressor, with adjustable fuel and water evaporators installed sequentially along the air flow and connected to pumps, piston drives of which are connected by channels with a flare chamber, on the wall of which there is a regulator iruemy pressure valve.

2. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a rotary spring-loaded strut and a kinematically connected rod with opposing spools installed with the ability to switch the supply and exhaust channels to the cylinders, the rods are equipped with guides and paws, fixed with the possibility of force interaction with rack, and evaporator pumps are located under the pistons.

3. Installation according to claim 1, characterized in that an additional adjustable water evaporator is located on the inner perimeter of the flare chamber.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the compressor is made stepwise and is equipped with an additional turbine mounted on water.