+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Воздушная турбина: Воздушная турбина купить дешево — низкие цены, бесплатная доставка в интернет-магазине Joom

0

Что такое турбонаддув — ДРАЙВ

Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.

Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? Тут-то нас и поджидают проблемы.

Турбокомпрессор состоит из двух «улиток» — через одну проходят отработавшие газы, а вторая «качает» воздух в цилиндры.

Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается 14–15 частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.

Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?

Выхлопные газы из двигателя вращают ротор турбины, тот, в свою очередь, приводит в движение компрессор, который нагнетает сжатый воздух в цилиндры.

Перед тем как это произойдёт, воздух проходит через интеркулер и охлаждается — так можно повысить его плотность.

Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.

Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.

Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

Аналог турбонаддува — приводной нагнетатель — жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.

Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.

А вот так выглядит интеркулер.

Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут по-прежнему быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.

У Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер располагается в переднем бампере перед радиатором. А у Subaru Impreza WRX STI — над двигателем.

Во-первых, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, во-вторых, температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.

Выхлопные газы разогревают и выпускную систему, и турбонаддув до очень высоких температур.

По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В 50-х годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.

Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.

Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.

На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор twin-scroll (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах

Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для V-образных турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору twin-scroll получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких

Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Турбина с изменяемой геометрией.

Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».

воздушная турбина, в частности, большого диаметра из термоконструкционного композиционного материала и способ ее изготовления — патент РФ 2135779

Воздушная турбина предназначена для работы в условиях очень высоких температур, обычно превышающих 1000
o
С. Турбина содержит несколько лопастей, расположенных между двумя фланцами. Основание каждой лопасти соединено с втулкой. Втулка образована плоскими кольцевыми пластинами, уложенными в пакет и обездвиженными друг относительно друга по вращательному движению относительно оси турбины. Лопасть, втулка и фланцы изготовлены из термоконструкционного композиционного материала. Способ характеризуется тем, что каждую лопасть изготавливают индивидуально путем формования двумерной волокнистой структуры в виде пластин для получения предварительно отформованной заготовки, ее последующего уплотнения при помощи матрицы данного композиционного материала и механической обработки. Каждый из фланцев получен путем изготовления предварительно отформованной кольцевой заготовки из пластины двумерной волокнистой структуры и последующего ее уплотнения матрицей данного композиционного материала. Предложенный способ позволяет изготавливать турбины, диаметр которых значительно превышает 1 м. 2 с. и 10 з.п.ф-лы, 4 ил. Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

Формула изобретения

1. Способ изготовления воздушной турбины, заключающийся в том, что несколько лопастей устанавливают между двумя фланцами, отличающийся тем, что лопасти устанавливают вокруг втулки, при этом втулка, лопасти и фланцы изготавливают из термоконструкционного композиционного материала, втулку изготавливают путем укладки в пакет плоских кольцевых пластин по оси турбины и последующего их обездвиживания друг относительно друга по вращательному движению вокруг оси турбины, каждую лопасть изготавливают индивидуально, при этом изготавливают предварительно отформованную заготовку лопасти путем формования двумерной волокнистой структуры в виде пластин или листов, уплотняют ее при помощи матрицы данного композиционного материала для получения черновой заготовки лопасти и механически обрабатывают ее контур для получения лопасти, изготавливают каждый из фланцев, при этом из пластины или листа двумерной волокнистой структуры изготавливают кольцевую предварительно отформованную заготовку и производят ее уплотнение матрицей данного композиционного материала, каждую лопасть соединяют с втулкой при помощи части, образующей основание данной лопасти. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что присоединение каждой лопасти к втулке воздушной турбины осуществляют путем установки основания лопасти в канавку, форма которой соответствует форме основания, выполненную во втулке. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что предварительно отформованную заготовку каждой лопасти изготавливают путем формования волокнистой структуры, предварительно пропитанной предшественником матрицы. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что основание каждой лопасти формируют путем размещения вставки в щели, выполненной в волокнистой структуре, используемой для изготовления предварительно отформованной заготовки лопасти. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что осуществляют соединение пластин, образующих втулку турбины, с по меньшей мере одной кольцевой пластиной, образующей первый фланец, закрывающий проходы между лопастями с того конца воздушной турбины, к которому лопасти присоединяются в результате сжатия в осевом направлении на приводном валу, на который монтируется воздушная турбина. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что второй фланец, который образует вместе с втулкой кольцевую зону входа газовой среды в воздушную турбину для всасывания через проходы, сформированные между лопастями, устанавливают на этих лопастях. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют второй фланец, имеющий вырезы, в которые вставляют буртики, выполненные на примыкающих кромках лопастей. 8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что второй фланец приклеивают к примыкающим кромкам лопастей. 9. Воздушная турбина, содержащая несколько лопастей, расположенных между двумя фланцами, отличающаяся тем, что она выполнена из термоконструкционного композиционного материала и содержит втулку, образованную плоскими кольцевыми пластинами из термоконструкционного композиционного материала, уложенными в пакет и обездвиженными друг относительно друга по вращательному движению относительно оси турбины, при этом каждая лопасть соединена с втулкой при помощи части, образующей основание данной лопасти. 10. Воздушная турбина по п.9, отличающаяся тем, что плоские кольцевые пластины образуют совокупность, включающую втулку и первый фланец, закрывающий проходы между лопастями на одном из концов воздушной турбины. 11. Воздушная турбина по п.9 или 10, отличающаяся тем, что второй фланец, образующий вместе с втулкой кольцевую зону входа газообразной среды в проходы между лопастями, неподвижно закреплен на лопастях. 12. Воздушная турбина по любому из пп.9 и 10, отличающаяся тем, что второй фланец, образующий вместе с втулкой кольцевую зону входа газообразной среды в проходы между лопастями, представляет собой статический или неподвижный элемент.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к воздушным турбинам или воздуходувкам и, в частности, воздушным турбинам, предназначенным для работы в условиях очень высоких температур, превышающих 1000oC. В качестве областей применения изобретения можно назвать обеспечение перемешивания или барботирования газов, а также вентиляцию в технологических печах или подобных им установках, используемых для осуществления операций физико-химической обработки при высоких температурах. В рассматриваемых случаях окружающая среда в этих установках может быть образована, например, нейтральными или инертными газами. Известна турбина и способ ее изготовления (SU, авторское свидетельство 1147538 A, кл. В 23 К 20/24, 1985 г.) заключающийся в том, что несколько лопастей устанавливают между двумя фланцами. Обычно воздушные турбины изготавливаются из металла и собираются при помощи сварных соединений из множества различных элементов. Использование металла для изготовления воздуш. турбин влечет за собой ряд недостатков. Значительная масса вращающихся частей турбины требует применения достаточно массивных приводных валов и весьма мощных приводных двигателей, а также ограничивает допустимую скорость вращения. К этому можно добавить ограничения по допустимой температуре применения воздушных турбин вследствие опасности появления текучести металла. Чувствительность металла к резким перепадам температур или тепловым ударам может стать причиной образования трещин или нежелательной деформации конструкции воздушной турбины, следствием чего может быть разбалансировка вращающихся масс, как правило, приводящая к сокращению срока службы воздушных турбин и их приводных двигателей. В упомянутых выше областях применения как раз возможны значительные тепловые удары, в частности в случае подачи больших масс холодного воздуха для быстрого снижения температуры атмосферы в печи с целью сокращения общей длительности технологического цикла обработки. Задачей является увеличение температурного диапазона окружающей среды при работе турбины и выявление способа изготовление турбин, диаметр которых значительно превышает 1 м. Технический результат достигается за счет использования других материалов, в частности термоконструкционных композиционных материалов. Эти материалы обычно представляют собой некоторую подкрепляющую конструкцию волокнистой структуры или предварительно отформованную заготовку, которая упрочняется при помощи некоторой матрицы. Такие композиционные материалы отличаются высокими механическими характеристиками и способностью сохранять эти характеристики при достаточно высоких температурах, что делает эти материалы пригодными для создания конструктивных элементов, работающих в достаточно жестких термических условиях. Типичными примерами таких термоконструкционных композиционных материалов могут служить так называемые углерод-углеродные композиционные материалы (C-С), образованные подкрепляющей структурой из углеродных волокон и углеродной же матрицей, а также композиционные материалы с керамической матрицей (CMC), образованные подкрепляющей структурой из углеродных или керамических волокон и керамической матрицей. По сравнению с металлами термоконструкционные композиционные материалы обладают существенными преимуществами, в частности значительно меньшей плотностью и хорошей устойчивостью к воздействию высоких температур. Снижение массы воздушной турбины упомянутого выше типа в ее изготовлении из таких композиционных материалов и исключение опасности появления текучести этого материала позволяют повысить допустимые скорости вращения турбины и тем самым существенно увеличить вентиляционную производительность этой турбины при тех же параметрах приводных органов. Термоконструкционные композиционные материалы обладают весьма высокой устойчивостью к тепловым ударам. Таким образом, термоконструкционные композиционные материалы характеризуются значительными преимуществами перед металлом в плане конструкционных характеристик, однако широкое использование этих материалов сдерживается их довольно высокой стоимостью. Кроме относительной дороговизны исходного сырья, используемого для производства композиционных материалов, основная часть упомянутой высокой стоимости этих материалов обусловлена технологическими трудностями изготовления волоконных предварительно отформованных заготовок, особенно в тех случаях, когда подлежащие изготовлению из данного композиционного материала детали имеют сложную форму, что как раз и характерно для упомянутых воздушных турбин, а также большой длительностью технологического цикла формования, уплотнения и отверждения деталей из композиционных материалов. Объектом предлагаемого изобретения в соответствии с поставленной задачей является способ изготовления воздушной турбины, содержащей несколько лопастей, располагающихся вокруг втулки между фланцами, причем упомянутые лопасти, фланцы и втулка изготовлены из термоконструкционного композиционного материала. В соответствии с предлагаемым способом:
а) изготавливается втулка путем укладки друг на друга по одной и той же оси плоских кольцевых пластин из термоконструкционного композиционного материала и последующего обездвиживания этих пластин друг относительно друга по вращательному движению вокруг оси турбины;
б) индивидуально изготавливается каждая лопасть с использованием следующих этапов производства;
— формование в основном двумерной волокнистой структуры в виде пластины или листа для получения предварительно отформованной заготовки лопасти;
— уплотнение упомянутой предварительно отформованной заготовки при помощи матрицы данного композиционного материала для получения черновой заготовки лопасти, изготовленной из термоконструкционного композиционного материала;
— механическая обработка контура полученной таким образом предварительно отформованной и уплотненной заготовки;
c) изготавливается каждый фланец с использованием следующих технологических этапов:
— изготавливается кольцевая или приблизительно кольцевая предварительно отформованная заготовка, получаемая из в основном двумерной волокнистой структуры в виде пластины или листа;
— производится уплотнение упомянутой предварительно отформованной заготовки матрицей для получения детали из термоконструкционного композиционного материала;
d) производится сборка лопастей на втулке между фланцами, причем каждая лопасть соединяется с втулкой при помощи части, образующей основание лопасти. Таким образом, по меньшей мере для основных своих частей данная воздушная турбина практически реализуется путем соединения деталей, каждая из которых имеет весьма простую форму, например это плоские кольцевые пластины, образующие втулку, или детали, изготовленные из предварительно отформованных заготовок, имеющих простую форму /например, форму пластины или двумерного листа/, например, лопасти или фланцы. Так удается преодолеть трудности, встречающиеся при изготовлении и уплотнении предварительно отформованных заготовок, имеющих сложные геометрические формы, или избежать значительных потерь материала, неизбежных при механической обработке деталей сложной формы, изготавливаемых из массивных блоков термоконструкционного композиционного материала. Соединение каждой лопасти данной воздушной турбины с втулкой может быть осуществлено путем вставления основания упомянутой лопасти в канавку или паз соответствующей формы, выполненный в этой втулке. В соответствии с одной из особенностей предлагаемого способа реализации воздушной турбины основание лопасти формируется путем введения специальной вставки в щель, выполненную в волокнистой структуре, используемой для получения предварительно отформованной заготовки данной лопасти. В соответствии с другой особенностью предлагаемого способа сборка образующих втулку пластин производится с по меньшей мере одной кольцевой пластиной, образующей первый фланец, закрывающий проходы между лопастями с одного конца данной воздушной турбины, путем осевого сжатия на приводном валу, на котором монтируется данная воздушная турбина. Второй фланец, который образует вместе с втулкой кольцевую входную зону для газовой среды, позволяющую обеспечить всасывание этой среды через проходы между лопастями, установлен на упомянутых лопастях, например, путем введения в вырезы этого фланца выступов, выполненных на примыкающих к нему кромках лопастей и/или с помощью приклеивания. В качестве возможного варианта реализации этот второй фланец может быть статическим. В соответствии с другим своим аспектом предлагаемое изобретение имеет в качестве объекта воздушную турбину, изготовленную из термоконструкционного композиционного материала и содержащую несколько лопастей, располагающихся вокруг втулки между двумя фланцами, причем такая воздушная турбина характеризуется тем, что она содержит плоские кольцевые пластины из термоконструкционного композиционного материала, уложенные друг на друга в пакет по одной и той же оси, обездвиженные друг по отношению к другу по вращению вокруг упомянутой оси и образующие втулку данной воздушной турбины, и лопасти, изготовленные из термоконструкционного композиционного материала, индивидуально присоединяются к упомянутой втулке при помощи специальной их части, образующей основание лопасти. В предпочтительном варианте реализации упомянутые плоские кольцевые пластины из термоконструкционного композиционного материала образуют совокупность, содержащую втулку данной воздушной турбины и первый фланец, закрывающий проходы для газовой среды между лопастями с одной из сторон данной воздушной турбины. Другие особенности и преимущества предлагаемого изобретения будут более подробно представлены в приведенном ниже описании и в не являющемся ограничительном примере его практической реализации, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых:
— фиг. 1 представляет собой схематический перспективный вид с частичным вырывом, показывающий воздушную турбину в соответствии с предлагаемым изобретением, собранную из отдельных деталей и смонтированную на приводном валу;
— фиг. 2 представляет собой схематический вид в частичном разрезе, показывающий воздушную турбину, представленную в целом на фигуре 1;
— фиг. 3 представляет собой упрощенный схематический вид лопасти воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением, схематически представленной в целом на фиг. 1;
— фиг. 4 схематически показывает последовательность этапов изготовления лопасти, показанной на фиг. 3. На фиг. 1 и 2 схематически представлена воздушная турбина, содержащая несколько лопастей 10, равномерно расположенных вокруг втулки 20 между двумя фланцами 30 и 40. Эти различные конструктивные элементы данной воздушной турбины выполнены из термоконструкционного композиционного материала, например из углерод-углеродного композиционного материала /C-C/ или из композиционного материала с керамической матрицей типа, например, C-SiC/подкрепляющий элемент из волокон углерода и матрица из карбида кремния/. Лопасти 10 ограничивают между собой проходы 11 для движения газообразной среды. На одном из осевых концов данной воздушной турбины эти проходы 11 закрыты фланцем 30 кольцевой формы, который проходит от втулки 20 вплоть до наружного свободного края 12 лопастей 10. На другом осевом конце этой воздушной турбины фланец 40, имеющий практически кольцевую форму, проходит только на части длины упомянутых лопастей 10, начиная с их свободного наружного края 12. Свободное пространство между внутренним краем 41 фланца 40 и втулкой 20 определяет некоторую входную зону, откуда газообразная среда при вращении данной воздушной турбины может всасываться через проходы 11 с тем, чтобы быть отброшенной наружу на уровне внешнего венца турбины, как это схематически показано стрелками F на фиг. 2. Теперь более подробно будет описан способ, при помощи которого изготавливаются и собираются в единое целое различные конструктивные элементы такой воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением. Втулка 20 образована кольцевыми пластинами 21, которые набраны в пакет, уложенный вдоль оси A данной воздушной турбины. Эти кольцевые пластины 21 имеют один и тот же внутренний диаметр, определяющий диаметр центрального отверстия втулки. Для каждой кольцевой пластины 21 наружный диаметр постепенно возрастает, начиная от поверхности втулки, расположенной ближе всего к зоне входа газовой среды в турбину, и до ее противоположной поверхности, и находящиеся в контакте друг с другом поверхности двух соседних пластин имеют один и тот же наружный диаметр таким образом, чтобы вся совокупность кольцевых пластин 21 образовывала втулку, толщина которой возрастает по определенному закону между фланцами 40 и фланцем 30, причем возрастает плавно и монотонно. По периметру втулки 20 выполнены канавки 23, поперечное сечение которых имеет форму ласточкина хвоста. Эти канавки предназначены для того, чтобы вставлять в них основания лопастей 10 и обеспечить таким образом соединение этих лопастей с втулкой, как об этом будет более подробно сказано в последующем изложении. Упомянутые канавки 23 проходят в осевом направлении по всей длине втулки 20 и равномерно распределены по окружности этой втулки. В кольцевых пластинах 21 наибольшего наружного диаметра упомянутые канавки 23 сообщаются с наружным пространством через щели 2За, ширина которых практически точно соответствует толщине той или иной лопасти. Каждая кольцевая пластина 21 изготавливается индивидуально из термоконструкционного композиционного материала. Для этой цели может быть использована исходная заготовка волокнистой структуры в форме пластины, из которой вырезается кольцевая предварительно отформованная заготовка. Упомянутая исходная заготовка волокнистой структуры изготавливается, например, путем набора пакета из двумерных плоских слоев волокнистой структуры, представляющих собой, например, полотнища из волокон или нитей, куски ткани и т.п., и соединения этих слоев между собой при помощи иглопробивания, как это описано, например, в патенте Франции FR-A-2584106. Кольцевая предварительно отформованная заготовка, вырезанная из подготовленной таким образом пластины, подвергается уплотнению тем материалом, который образует матрицу используемого в данном случае термоконструкционного композиционного материала. Это уплотнение осуществляется известным образом при помощи химической инфильтрации в парообразной фазе или так называемым жидким способом, то есть путем пропитки предварительно отформованной заготовки предшественником данной матрицы в жидком состоянии и последующего преобразования этого предшественника в матрицу. После уплотнения упомянутая кольцевая пластина подвергается механической обработке для доведения ее размеров до окончательных значений и для формирования вырезов, которые после набора таких кольцевых пластин в пакет в совокупности будут образовывать упомянутые канавки 23 и щели 23а. Кольцевые пластины 21 жестко связываются между собой по вращательному движению относительно оси А данной воздушной турбины при помощи винтов 26, которые проходят в осевом направлении через все кольцевые пластины, образующие втулку данной воздушной турбины. Упомянутые винты 26 изготавливаются путем механической обработки из блока, изготовленного из термоконструкционного композиционного материала. Упомянутый фланец 30, который закрывает проходы 11 между лопастями со стороны, противоположной зоне входа в турбину газовой среды, изготавливается из термоконструкционного композиционного материала путем уплотнения матрицей предварительно отформованной волоконной заготовки. Эта предварительно отформованная заготовка изготавливается, например, путем набора пакета плоских двумерных слоев волокнистой структуры и их соединения между собой с использованием технологии иглопробивания. В представленном на приведенных в приложении фигурах примере реализации воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением упомянутый фланец 30 имеет толщину, которая непрерывным образом возрастает от его периферийной части и вплоть до его внутренней окружности. Промежуточная кольцевая пластина 31 может быть вставлена между собственно втулкой 20 и собственно фланцем 30, причем эта промежуточная пластина 31 имеет такой наружный профиль, который позволяет ей на поверхности фланца 30, обращенной внутрь данной воздушной турбины, плавно и без разрывов вписаться в наружную поверхность втулки 20. Упомянутая кольцевая пластина 31 жестко связана по вращательному движению с образующими втулку 20 кольцевыми пластинами 21 при помощи винтов 26, изготовленных из термоконструкционного композиционного материала. Здесь следует отметить, что профиль фланца 30 может быть получен из предварительно отформованной заготовки, полученной из пакета кольцевых наложенных друг на друга слоев волокнистой структуры, наружный диаметр которых постепенно уменьшается. После уплотнения матрицей используемого в данном случае термоконструкционного композиционного материала осуществляется механическая обработка этого фланца с целью доведения его размеров до номинальных значений, а также для получения необходимой формы его профиля. В частности, внутренней кольцевой поверхности 37 этого фланца 30 придается коническая форма для обеспечения возможности монтажа данной воздушной турбины на приводной вал. Соединение фланца 30 с втулкой 20 и их взаимное обездвиживание по вращательному движению относительно оси A обеспечивается при помощи винтов 36, изготовленных из термоконструкционного композиционного материала, которые связывают фланец 30 с пластиной 31. Каждая лопасть 10 воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением выполнена в виде тонкой пластины с несколько искривленной поверхностью, контур которой в весьма схематическом виде представлен на фиг. 3. С внутренней стороны, предназначенной для присоединения к втулке 20, каждая лопасть 10 имеет некоторую утолщенную часть, образующую основание лопасти 13. Форма и размеры этой утолщенной части основания лопасти точно соответствуют форме и размерам канавок 23, выполненных во втулке 20. Край лопасти 10, располагающийся со стороны зоны приема газообразной среды данной воздушной турбиной, имеет, начиная от упомянутого уже основания 13, имеет вогнутую искривленную часть 14а, которая заканчивается радиально расположенным выступом, образующим буртик 16. Этот буртик соединяется с концевой кромкой 12 лопасти при помощи второй вогнутой части 14б. Кромка лопасти, противоположная зона входа в турбину газовой среды имеет, начиная с основания 13, радиальную часть 15а, продолжающуюся выпуклой частью 15б, которая следует профилю примыкающих к лопасти поверхностей промежуточной кольцевой пластины 31 и фланца 30. Последовательность выполнения различных этапов технологического процесса, позволяющего изготовить лопасть 10 воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением из термоконструкционного композиционного материала, схематически представлена в виде последовательности блоков, показанных на фиг. 4 . В качестве исходной заготовки в данном технологическом процессе используется деформируемая волокнистая структура в форме листа или пластины, толщина которой соответствует толщине изготавливаемой в данном случае лопасти воздушной турбины, и которая образована, например, наложением друг на друга нескольких двумерных волокнистых слоев с последующим их скреплением между собой при помощи технологии иглопробивания (FR, патент 2584106A, кл. D 04 H 18/00, 1987 г.), и (FR, патент 2686907A1, кл. D 04 H 3/10, 1993 г.). Из упомянутой выше исходной заготовки, имеющей волокнистую структуру и форму листа или пластины, вырезается предварительно отформованная заготовка, приблизительно воспроизводящая контур изготавливаемой в данном случае лопасти воздушной турбины /этап, обозначенный на фиг. 4 позицией 100/. Затем кромка полученной таким образом предварительно отформованной заготовки, соответствующая расположению основания данной лопасти, расщепляется для введения в полученную щель специальной вставки 1, вокруг которой части волокнистой структуры, располагающиеся по одну и по другую стороны от полученной таким образом щели, загибаются внутрь /этап 101/. Затем упомянутая волокнистая структура подвергается предварительной пропитке смолой и формуется в специальном приспособлении Т для придания ей формы, близкой к необходимой форме, изготавливаемой в данном случае лопасти воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением /этап 102/. После структурирования пропитывающей смолы в упомянутом формующем приспособлении получается предварительно отформованная заготовка P данной лопасти. Затем упомянутая смола подвергается пиролизу, остающийся после которого остаток, например, в виде углерода, достаточно прочно связывает между собой волокна заготовки таким образом, что эта предварительно отформованная заготовка P оказывается в состоянии надежно сохранять свою форму. Затем уплотнение этой заготовки может быть продолжено уже вне формующего приспособления, либо продолжая использование жидкого способа, либо с использованием химической инфильтрации в парообразной фазе /этап 103/. После завершения уплотнения предварительно отформованной заготовки лопасти данной воздушной турбины она подвергается точной механической обработке контура лопасти, в частности, для того, чтобы сформировать буртик 16 и криволинейные кромки 15, 14, а также кромку 12 /этап 104/. Кольцевой фланец 40 имеет искривленный профиль, соответствующий профилю части 14б кромок лопастей данной воздушной турбины. Этот фланец изготавливается путем уплотнения матрицей волокнистой структуры в виде листа или пластины таким же образом, как и лопасти 10. После завершения уплотнения предварительно отформованной волоконной заготовки фланца 40 она подвергается механической обработке с целью доведения ее размеров до номинальных величин и для формирования вырезов 46, предназначенных для вставления в них буртиков 16 лопастей 10. Сборка воздушной турбины в соответствии с предлагаемым изобретением осуществляется следующим образом. Лопасти 10 зацепляются за фланец 40 путем введения буртиков 16 в выполненные на этом фланце вырезы 46. Затем последовательно набирается втулка 20 путем установки кольцевых пластин 21 друг за другом в нужном порядке с вставлением оснований 13 лопастей 10 в канавки 23 каждой из устанавливаемых кольцевых пластин 21. Далее устанавливается промежуточная кольцевая пластина 31, после чего упомянутые кольцевые пластины 21 и упомянутая промежуточная кольцевая пластина 31 соединяются между собой при помощи винтов 26 из термоконструкционного композиционного материала. Затем устанавливается фланец 30 и завинчиваются винты 36, также изготовленные из термоконструкционного композиционного материала. Здесь следует отметить, что соответствующие канавки 44, 35 могут быть выполнены на внутренних поверхностях фланцев 40 и 30 и в эти канавки могут быть вставлены соответственно кромки 24б и 25б лопастей данной воздушной турбины для того, чтобы обеспечить более надежное закрепление этих лопастей. Удержание в описанном выше собранном состоянии различных конструктивных элементов данной воздушной турбины обеспечивается в результате монтажа этой воздушной турбины на приводном валу 50 /схематически показанном только на фиг. 2/. Этот приводной вал имеет конический уступ 51, который упирается во внутреннюю коническую поверхность кольцевой формы 37 фланца 30, проходит сквозь внутреннее отверстие втулки 20 и выступает за пределы этой втулки своей резьбовой частью 52. Кольцо 53 располагается на кольцевой пластине 21 на том конце втулки 20, который располагается против ее конца, примыкающего к фланцу 30, причем упомянутое кольцо 53 имеет диаметр, достаточно большой для того, чтобы закрыть собой канавки 23. Взаимное сжатие кольцевых пластин 21, 31 и фланца 30 обеспечивается при помощи гайки 55, навинченной на резьбовую часть 52 упомянутого приводного вала и воздействующей с определенным прижимающим усилием на упомянутое кольцо 53 при помощи другого кольца 56, причем упомянутые кольца 53 и 56 упираются друг в друга своими соответствующими коническими поверхностями. Удержание на предназначенном для него месте фланца 40 обеспечивается просто уже упоминавшимся выше зацеплением его за буртики 16 лопастей данной воздушной турбины. Крепление фланца 40 к лопастям турбины в качестве возможного варианта реализации может быть выполнено путем приклеивания, сопровождающегося упомянутым выше зацеплением буртиков лопастей за вырезы, выполненные в этом фланце, или без такого механического зацепления. После приклеивания поверхности фланца 40 к кромкам лопастей 10 предпочтительным может оказаться реализация цикла химической инфильтрации в парообразной фазе для того, чтобы определенным образом уплотнить выполненное клеевое соединение и установить непрерывность или сплошность матрицы используемого в данном случае термоконструкционного композиционного материала в зонах стыковки склеенных друг с другом деталей. Опять-таки в качестве возможного варианта реализации и в той мере, в какой эффективное удержание в заданном положении лопастей данной воздушной турбины обеспечивается их монтированием на втулке этой турбины и их вставлением в канавки, выполненные на внутренних поверхностях фланца 30, фланец 40 может быть выполнен в виде статической детали, то есть в виде детали, не связанной по вращательному движению с остальной частью данной воздушной турбины и остающейся неподвижной. Воздушная турбина в соответствии с предлагаемым изобретением в том виде, в каком она схематически показана на фиг. 1 и 2, была изготовлена из термоконструкционного углерод-углеродного композиционного материала типа C-C. Эта воздушная турбина имела диаметр 950 мм и ширину в осевом направлении 250 мм. Она была использована для всасывания газа при температуре 1200oC при скорости вращения порядка 3000 оборотов в минуту и обеспечивала при этом производительность порядка 130000 кубометров газа в час. По сравнению с металлической воздушной турбиной тех же габаритных размеров предлагаемая воздушная турбина из термоконструкционного композиционного материала весит примерно в пять раз меньше, имея собственный вес порядка 40 кг, тогда как аналогичная металлическая воздушная турбина весит примерно 200 кг. Такая масса воздушной турбины из металла практически ограничивает допустимую скорость ее вращения величиной порядка 800 оборотов в минуту, что значительно меньше, чем для воздушной турбины, изготовленной из композиционного материала типа C-C.

Воздушная турбина TB 800

Расширенный поиск  

Название:

Артикул:

Текст:

Выберите категорию:

Все Аттачмены Артикуляторы Контроль окклюзии Материалы зуботехнические Материалы стоматологические Инструмент зуботехнический Инструмент стоматологический Инструмент абразивный Оборудование зуботехническое » Литейные установки » Печи муфельные » Печи для обжига керамики » Термоинжекционные машины » Фотополимеризаторы » Микромоторы зуботехнические » Пескоструйные аппараты » Пароструйные аппараты » Пиндекс машины » Полимеризаторы » Триммеры » Вакуумные смесители » Вакуумформеры » Вибростолы » Пайка и сварка » Воскотопки » Электрошпатели » Горелки » Мебель » Прессы зуботехнические » Пневмоинструмент » Пылесосы » Фрезеры » Шлифмоторы » Вакуумые насосы » Весы » Оптика » Кюветы зуботехнические » Кюветы для дублирования » Трегеры » Опоки » Тигли » 3D Печать » Запасные части » Оборудование Б/У Оборудование стоматологическое Ортодонтия Гигиена полости рта Средства индивидуальной защиты Литература Учебные модели

Производитель:

Все3A MEDES, КореяAalbadent, USAAB Gestenco, ШвецияACURATA, ГерманияADDIN CO. ,LTD, КореяAdentatec, ГерманияAERS med, РоссияAjaxdent, КитайAl Dente, ГерманияAlphadent N.V БельгияAluwax DentalALUWAX DENTAL PRODUCTS COMPANYAmerican OrthodonticsAnexdent, ГерманияAnsell (UK), МалайзияARKONA, ПольшаArma Dental, ТурцияArtimax, СШАASA Dental, ИталияAstar, КитайAURA-Dent, ГерманияBANDELIN, ГерманияBaumann-Dental, ГерманияBausch, ГерманияBecoolBEGO, ГерманияBEIYUAN, ChinaBio-Art, БразилияBiomed, ГерманияBioXtra, БельгияBISCO, СШАBK-Medent, Южная КореяBonart Co., Ltd., Тайваньbredent, ГерманияBuffalo DentalBUSCH, ГерманияC-Dental Product, СШАCATTANICEKA, БельгияCELIT, РоссияCentrixCERTUSChangshu Yinuo Medical Articles Co.,LtdChifa, ПольшаChinaCODYSON, Гонг КонгColtene, ШвейцарияComDent, UKda Vinci GmbH, ГерманияDeguDent GmbHDeltalab, USADenjoy Dental, КитайDenJoy, КНРDENKEN KDF, ЯпонияDenSply Company, СШАDental-Union GmbH, ГерманияDentaldepoDENTAURUM, ГерманияDentLight, СШАDENTOS Inc. КореяDENTSPLY GACDENTSPLY MailleferDetax, ГерманияDFS — DIAMON GmbH, ГерманияDiagram s.r.l, ИталияDIANJINDIRECTA AB, ШвецияDISPOLAND, РоссияDIXONDR HOPF, ГерманияDr. Rudolf Liebe Nachf. GmbH & Co. KG. ГерманияDr.HINZ DENTALDreve Dentamid GmbH, ГерманияEdenta, ШвейцарияEisenbacher, ГерманияEluan, КитайERGOTRONICAERNST HINRICHS GmbH, ГерманияEschenbach, ГерманияESRO AG, ШвейцарияEUR-MEDEURONDAEuroTypeEVE, ГерманияEvolonEZO, JAPANFABRI, РоссияFATIH, ТурцияFINO, ГерманияFittydent International, АвстрияForestadentFormlabs, СШАFormula, ГерманияForum Engineering Technologies Ltd, ИзраильForum Technologies, ИзраильForum, ИзраильFOSHAN COXO MEDICAL INSTRUMENT CO., LTDfrasacoG&H EuropaG&H OrthodonticsG.S.V.DenSply, USAGabriel AsulinGAC OrthodonticsGC OrthodonticsGC Orthodontics, ГерманияGC, ЯпонияGILIGA,ТайваньGingi-Pack, СШАGlasSpanGmbHGravitonus IncGUGLIELMI S.p.A. ITALYGum Spa, ИзраильHager & Werken, ГерманияHAHNENKRATT GmbHHanel, ГерманияHanil, КореяHarald Nordin, ШвейцарияHarvestDentalHARZ Labs, РоссияHATHO, ГерманияHeraeus Kulzer, ГерманияHLW, ГерманияHoffmann’s, ГерманияHORICO, ГерманияHRS Silicone TechnologyHUBIT, КореяHuge Dental, КитайINTEGRA, USAInterbros GmbH, ГерманияInterdent, СловенияInvestaIvoclar Vivadent, ГерманияIvoclar, ЛихтенштейнJNBJNB, ИндонезияKamemizu Chemical Industry, ЯпонияKemdent, ВеликобританияKENDA, ЛихтенштейнKerr, USAKettenbach, ГерманияKeystone, СШАKFAT, ChinaKiefer Dental, ГерманияKIKUTANI, ЯпонияKlema, АвстрияKOMET, ГерманияKraft, АЭKRISTI, РоссияKuraray Noritake, ЯпонияKWI, ТайваньLANCER, CШАLatusLeone, ИталияLewa Dental, ГерманияLM-Instruments, ФинляндияLOT, РоссияLV-RUDENT, РоссияM. P.F. Brush Company, ГрецияMade in GermanyMade in ItaliyMaillefer, ШвейцарияManfredi, ИталияMANI, ЯпонияMatrix, МалазияMatsuoka Meditech Corp. ЯпонияMedicNRG, ИзраильMESA, ИталияMESTRA, ИспанияMicerium S.p.A, ИталияMicrotecnor, ИталияMiltex® IntegraMIRADENT, Германияmodel-tray GmbH, GermanyMotyl® ГерманияMueller-OmicronMyerson, СШАMyofunctional Research Co.N&V, БельгияNARDI, ИталияNew Ancorvis s.r.l. ITALYNobilium, СШАNovah, ChinaNTI, ГерманияNUXEN, АргентинаOMEGATECH DP, ГерманияOmniDent, ГерманияOne Drop Only GmbH, ГерманияOp-d-Op, СШАOpticaLaser, БолгарияOral-B, ВеликобританияOrganical CAD/CAM GmbH, ГерманияPanadent, ГерманияParo, ШвейцарияPC ABRASIV, РоссияPerflex LTD, ИзраильPhrozen, ТайваньPicodent, ГерманияPolirapid, ГерманияPremium Plus, ChinaPressing Dental, Сан МариноPrimotec, ГерманияPromisee Dental, КитайProphy Unit, КитайPTCQuattroTi, ИталияR.T.D. FranceRelianca, СШАReliance DentalRenfert, ГерманияRevylineRhein83, ИталияRHJC, КитайRolence, ТайваньRoyal Sovereign, АнглияS&C Polymer, ГерманияSAESHIN PRECISION IND. CO. Ю.KореяSAEYANG MICROTECH CO. Ю.КореяSAM, ГерманияSaratoga, ИталияScheftner, ГерманияScheu Dental, ГерманияSCHULER DENTAL, ГерманияSDS, ГерманияSeil Global, КореяServo-Dental, ГерманияShenpaz Industries, ИзраильSHERA, ГерманияSheshan Brush, КитайShining 3D Tech, КитайShofu, ГерманияSILADENT, ГерманияSILDENT, Ю.КореяSilfradent, ИталияSIMPLEXSmaile groupSMIIE group, ШвейцарияSmile Line, SwitzerlandSmile Line, ШвейцарияSong Yong, КореяSong Young, ТайваньSongjiang Sheshan, КитайSpofa, ЧехияSpokar, ЧехияSRL Dental GmbH, ГерманияSTRAUSS, ИзраильSUNSHINE, ГерманияSurgicon, ПакистанTau Steril, ИталияTCR INVESTteamworkmediaTecno-Gaz, ИталияTOBOOM, КитайTokuyama Dental, ЯпонияTOSI FOSHAN, КитайTRINONTroge Medical Gmbh, ГерманияUGIN, ФранцияUltradent Products, Inc.UNIARMUnivet, ИталияValplastVERDENT, EUVertex-Dental, НидерландыVision EngineeringViskoVita, ГерманияVITA Zahnfabrik, ГерманияVLADMIVA, РоссияVRK Lab, ГерманияVsmile, КитайWanhao, КитайWaterpikWDMS, USAWhip Mix, USAWillmann & Pein Gmbh, ГерманияWisdom, ВеликобританияWoodpecker, КитайWRP, МалайзияYamahachi Dental MFG. ,CO., JapanYamakin, ЯпонияYDM, ЯпонияYeti Dental, ГерманияYJMF, ТайваньYUSENDENT, КитайZeiser Dental, ГерманияZeiss, ГерманияZENGAZennyZhermack, ИталияZhermapol, ПольшаZL-Microdent, ГерманияZubler, ГерманияАВЕРОН, РоссияАЛКОРАнис-Дент, РоссияАО «САПФИР»АП-ДентАРМАВИРСКИЙ, РоссияБулат, РоссияВега, РоссияВЕГА-ПРО, РоссияВИВО АКТИВВладМива, РоссияГерманияГробет Фил КО оф Америка Инк, СШАДЕНЕСТ, РоссияДентис, РоссияЗЗМ, РоссияИздательство NewdentИздательство АзбукаИздательство ГалДентИздательство ГЭОТАР-МедиаИздательство ДентаксИздательство КвинтесеннцияИздательство Медицинская прессаИздательство МЕДпресс-информИздательство Практическая медицинаИздательство ТАРКОМMИспанияКвинтэссенцияКМИЗ, РоссияКомета, РоссияКрасногвардеец, РоссияКристалл, РоссияКрК, РоссияЛидер, РоссияМегидез, РоссияМедполимер, РоссияМедторг+, РоссияМикрон-ХолдингММИЗ, РоссияОка-Медик, РоссияОртодент-ИнфоПента, РоссияПолимер-Стоматология, РоссияПризмаПризма, РоссияРосБел, РоссияРОСОМЗ, РоссияРоссияРуДент, РоссияРусАтлант, РоссияРЭСТАР, РоссияСАПФИР, РоссияСеафлекс, РоссияСОНИС, РоссияСпарк-Дон, РоссияСтелит, РоссияСтимул, РоссияТЕХНОЛОГИЯ, РоссияТехстомком, РоссияТПЩИ, РоссияТурбоМед, РоссияУЛЬТРАСТОМФреза, РоссияШкола зубных техниковЭвидент, РоссияЮ.Корея

Акция:

Вседанет

Новинка:

Вседанет

Спецпредложение:

Вседанет

Результатов на странице:

5203550658095

Найти

Турбина — Что такое Турбина?

Турбина — ротационный двигатель с непрерывным рабочим процессом и вращательным движением рабочего органа

Турбина — ротационный двигатель с непрерывным рабочим процессом и вращательным движением рабочего органа (ротора), преобразующий кинетическую энергию и/или внутреннюю энергию рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую работу.
Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение.
Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных и гидро электростанциях, как составная часть приводов на морском, наземном и воздушном транспорте, а также гидродинамической передачи, гидронасосах.

Состав турбины

Турбина состоит из 2-х основных частей.
Ротор с лопатками — подвижная часть турбины.
Статор с выравнивающим аппаратом — неподвижная часть.

Виды турбин

По направлению движения потока рабочего тела различают аксиальные паровые турбины, у которых поток рабочего тела движется вдоль оси турбины, и радиальные, направление потока рабочего тела в которых перпендикулярно оси вала турбины.

Центробежные турбины (турбокомпрессоры) также выделяют как отдельный тип турбин.


По числу контуров турбины подразделяют на 1-контурные, 2-контурные и 3-контурные.
Очень редко турбины могут иметь 4 или 5 контуров.

Многоконтурная турбина позволяет использовать большие тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней разного давления.


По числу валов различают 1-вальные, 2-вальные, реже 3-вальные, связанных общностью теплового процесса или общей зубчатой передачей (редуктором).


Расположение валов может быть как коаксиальным так и параллельным с независимым расположением осей валов.
В местах прохода вала сквозь стенки корпуса установлены концевые уплотнения для предупреждения утечек рабочего тела наружу и засасывания воздуха в корпус.
На переднем конце вала устанавливается предельный регулятор (регулятор безопасности), автоматически останавливающий (замедляющий) турбину при увеличении частоты вращения на 10-12 % сверх номинальной.

По типу рабочего тела турбины делятся на Газовые турбины, Паровые турбины и Гидротурбины.

Устройство турбины

Для того чтобы увидеть внутреннее устройство турбины, при ее изображении «вырезана» передняя верхняя четверть. Точно также показана лишь задняя часть кожуха 2. Турбина состоит из трех цилиндров (ЦВД, ЦСД и ЦНД), нижние половины корпусов которых обозначены соответственно 39, 24 и18. Каждый из цилиндров состоит из статора, главным элементом которого являются неподвижный корпус, и вращающегося ротора. Отдельные роторы цилиндров (ротор ЦВД 47, ротор ЦСД 5 и ротор ЦНД 11) жестко соединяются муфтами 31 и 21. К полумуфте 12 присоединяется полумуфта ротора электрогенератора (не показан), а к нему — ротор возбудителя. Цепочка из собранных отдельных роторов цилиндров, генератора и возбудителя называется валопроводом. Его длина при большом числе цилиндров (а самое большое их число в современных турбинах — 5) может достигать 80 м.

Валопровод вращается во вкладышах 42, 29, 23, 20 и т.д. опорных подшипников скольжения на тонкой масляной пленке и не касается металлической части вкладышей подшипников. Как правило, каждый из роторов размещают на двух опорных подшипниках. Иногда между роторами ЦВД и ЦСД устанавливают только один общий для них опорный подшипник (см. позицию 29 на рис. 6.1). Расширяющийся в турбине пар заставляет вращаться каждый из роторов, возникающие на них мощности складываются и достигают на полумуфте 12 максимального значения.

К каждому из роторов приложено осевое усилие. Они суммируются, и их результирующая осевая сила передается с гребня 30 на упорные сегменты, установленные в корпусе упорного подшипника.

Каждый из роторов помещают в корпус цилиндра (см., например, поз. 24). При больших давлениях (а в современных турбинах оно может дос­тигать 30 МПа  300 ат) корпус цилиндра (обычно ЦВД) выполняют двухстенным (из внутреннего 35 и внешнего 46 корпусов). Это уменьшает разность давлений на каждый из корпусов, позволяет сделать его стенки более тонкими, облегчает затяжку фланцевых соединений и позволяет турбине при необходимости быстро изменять свою мощность.

Все корпуса в обязательном порядке имеют горизонтальные разъемы 13, необходимые для установки роторов внутри цилиндров при монтаже, а также для легкого доступа внутрь цилиндров при ревизиях и ремонтах. При монтаже турбины все плоскости разъемов нижних половин корпусов устанавливают специальным образом (для простоты можно считать, что все плоскости разъема совмещают в одной горизонтальной плоскости). При последующем монтаже ось валопровода помещают в эту плоскость разъема, что обеспечивает центровку — ось валопровода будет точно совпадать с осью кольцевых расточек корпусов. Этим будут исключены задевания ротора о статор, которые могут привести к тяжелой аварии.

Пар внутри турбины имеет высокую температуру, а ротор вращается во вкладышах на масляной пленке, температура масла которой как по соображениям пожаробезопасности, так и необходимости иметь определенные смазочные свойства, не должна превышать 100 °С (а температура подаваемого и отводимого масла должна быть еще ниже). Поэтому вкладыши подшипников выносят из корпусов цилиндров и размещают их в специальных строениях — опорах (см. поз. 45, 28, 7 на рис. 6.1). Таким образом, вращающиеся концы каждого из роторов соответствующего цилиндра необходимо вывести из невращающегося статора, причем так, чтобы с одной стороны исключить какие-либо (даже малейшие) задевания ротора о статор, а с другой — не допустить значительную утечку пара из цилиндра в зазор между ротором и статором, так как это снижает мощность и экономичность турбины. Поэтому каждый из цилиндров снабжают концевыми уплотнениями (см. поз. 40, 32, 19) специальной конструкции.

Турбина устанавливается в главном корпусе ТЭС на верхней фундаментной плите 36 (см. рис. 2.6). В плите выполняются прямоугольные окна по числу цилиндров, в которых размещаются нижние части корпусов цилиндров, а также осуществляется вывод трубопроводов, питающих регенеративные подогреватели, паропроводы свежего и вторично перегретого пара, переходный патрубок к конденсатору.

После изготовления турбина проходит контрольную сборку и опробование на заводе-изготовителе. После этого ее разбирают на более-менее крупные блоки, доводят до хорошего товарного вида, консервируют, упаковывают в деревянные ящики и отправляют для монтажа на ТЭС.

Монтаж турбины

Монтаж турбины осуществляют в следующем порядке. Сначала устанавливают нижнюю половину ЦНД 18 опорным поясом 15, расположенным по периметру обоих выходных патрубков ЦНД. ЦНД имеет собственные вваренные в них опоры ротора. Затем на перемычке между окнами под ЦВД и ЦСД и слева от окна под ЦВД размещают нижние половины корпусов опор соответственно 28 и 41. После этого на опоры подвешивают нижние половины корпусов наружных цилиндров 39 и 24, в них помещают статорные элементы и осуществляют центровку всех цилиндров турбины.

В опоры ротора вставляются нижние половины опорных вкладышей 42, 29, 23, 20 и 16, и на них опускают отдельные роторы. Их строго прицентровывают друг к другу и соединяют с помощью муфт 31 и 21.

Затем в верхние половины корпусов помещают необходимые внутренние статорные элементы и турбину закрывают. Для этого в отверстия на горизонтальные разъемы корпусов ввинчивают шпильки и опускают верхние половины (крышки — см., например, поз. 46 на рис. 6.1), после чего с помощью шпилек и специальных приспособлений верхние и нижние половины корпусов плотно стягиваются по фланцевым разъемам.

Аналогичным образом закрываются опоры роторов. После изоляции турбины, ограждения кожухом и многочисленных проверок ее доводят для состояния, пригодного к несению нагрузки.

При работе турбины пар из котла (см. рис. 2.2) по одному или нескольким паропроводам (это зависит от мощности турбины) поступает сначала к главной паровой задвижке, затем к стопорному (одному или нескольким) и, наконец, к регулирующим клапанам (чаще всего — 4). От регулирующих клапанов (на рис. 6.1 не показаны) пар по перепускным трубам 1 (на рис. 6.1 их четыре: две из них присоединены к крышке 46 внешнего корпуса ЦВД, а две других подводят пар в нижние половины корпуса) подается в паровпускную камеру 33 внутреннего корпуса ЦВД. Из этой полости пар попадает в проточную часть турбины и, расширяясь, движется к выходной камере ЦВД 38. В этой камере в нижней половине корпуса ЦВД имеются два выходных патрубка 37. К ним приварены паропроводы, направляющие пар в котел для промежуточного перегрева.

Вторично перегретый пар по трубопроводам поступает через стопорный клапан (не показан на рис. 6.1) к регулирующим клапанам 4, а из них — в паровпускную полость ЦСД 26. Далее пар расширяется в проточной части ЦСД и поступает в его выходной патрубок 22, а из него — в две перепускные трубы 6 (иногда их называют ресиверными), которые подают пар в паровпускную камеру ЦНД 9. В отличие от однопоточных ЦВД и ЦСД, ЦНД почти всегда выполняют двухпоточными: попав в камеру 9, пар расходится на два одинаковых потока и, пройдя их, поступает в выходные патрубки ЦНД 14. Из них пар направляется вниз в конденсатор. Перед передней опорой 41 располагается блок регулирования и управления турбиной 44. Его механизм управления 43 позволяет пускать, нагружать, разгружать и останавливать турбину.

Воздушная турбина — Справочник химика 21

    Датчик сигналов ЯМР. Датчик сигналов содержит в себе устройство, включающее воздушную турбину, приемную катушку, катушку модуляции поля и предусилитель. Датчик монтируется на координатном устройстве, которое позволяет установить катушку с образцом в наиболее однородном поле. Современные спектрометры имеют систему смены датчиков, специ- [c.56]

    MIL-I,-6085-a Малолетучее Для смазки приборов, воздушных турбин и т. д. в условиях, когда важна малая испаряемость [c.140]


    На рис. 53 показана схема газопламенного проволочного напыления при металлизации (прутковое напыление проводится аналогичным образом). Напыляемый материал в виде проволоки или прутка подается через центральное отверстие горелки и расплавляется в пламени [258]. Струя сжатого воздуха распыляет расплавленный материал на мелкие частицы, которые осаждаются на обрабатываемой поверхности. Проволока подается с постоянной скоростью роликами, приводимыми в движение встроенной в горелку воздушной турбиной, работающей на сжатом воздухе, используемом для на- [c.255]

    Для распыления проволоки требуется пистолет, проволока, сжатый воздух, кислород, горючий газ и аппаратура для сжатия воздуха. Проволока должна быть стандартного диаметра-в катушках или барабанах. Питание пистолета проволокой осуществляется нри помощи маленькой воздушно турбины. В выпускном отверстии пистолета зажигается пламя, которое поддерживается кислородом и любым горючим газом (угольный газ, водород, пропан, бутан и т. п.). Питание этими газами контролируется регулировочными клапанами и манометром, относительные количества определяются составом проволоки, ее темлературой плавления и диаметром. Расплавленный металл распыляется и переносится на деталь сжатым воздухом на расстояние от 50 до 150 см. [c.86]

    Вполне возможно, что даже после выполнения всех этих требований, все еще сохранится какая-то степень неоднородности поля. В этом случае разрешающую снособность прибора молвращение вокруг оси его симметрии со скоростью около 400 об/мин. Это можно сделать при помощи небольшой воздушной турбины. Применение электрического мотора в данном случае недопустимо, поскольку он может исказить картину магнитного иоля. [c.248]

    В некоторых компрессорах энергия выбрасываемого воздуха используется в специальных воздушных турбинах. К таким компрессорам относится, в частности, компрессор типа Изотерм (см. 10.7). [c.325]

    Конструктивно сходная распылительная машина для предварительного формования выпускается фирмой Тернер (Англия). В дополнение к вакуум-отсосу из-под формы, укладываемой на вращающийся стол, смонтированный в кожухе машины (рис. XV. 30), предусмотрен также распылитель рубленого волокна типа воздушной турбины 5, размещенной в верхней конической части кожуха. Такой распылитель обеспечивает более равномерное распределение волокон в объеме аппарата и способствует такому же равномерному их распределению на форме. [c.714]

    При использовании воздушной турбины трудно точно отрегулировать скорость подачи проволоки, однако горелка более компактна и имеет меньшие габариты. Поэтому воздушные турбины используют в горелках, которые предназначены для ручного напыления. Горелки с электрическим двигателем позволяют более точно регулировать подачу проволоки и поддерживать ее постоянную скорость. Диаметр напыляемой проволоки обычно не превышает 3 мм. При напылении металлов с низкими температурами плавления (алюминий, цинк и т. д.) горелками с повышенной производительностью диаметр проволоки может составить 5—7 мм. [c.256]

    Необходимо обратить внимание на то, что электроприборы обычно не снабжены защитой от искрения, и поэтому при работе с легковоспламеняющимися веществами (например, водородом, сероуглеродом и др.) мешалку следует приводить во вращение при помощи водяной или воздушной турбины. [c.24]

    Имеются патенты, которые предусматривают использование тепла в печах КС путем нагревания не воды, а воздуха, с последующей подачей его в воздушную турбину, где тепловая энергия преобразуется в электрическую. В этом случае исключается применение паровых котлов, что существенно упрощает и удешевляет [c.68]

    Цикл низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере (цикл Капицы). Холодильный цикл, разработанный акад. П. Л. Капицей в 1939 г., основан на применении воздуха низкого давления и получении необходимого холода только за счет расширения этого воздуха в воздушной турбине (так называемом турбодетандере) с производством внешней работы. Схема холодильного цикла Капицы и диаграмма 5—Т цикла даны на рис. 2.20. Воздух (см. рис. 2.20, а) сжимается до абсолютного давления Р2 = 6—7 кгс/см (5,9—б.Э-Ю нДи ) в турбокомпрессоре /, охлаждается водой в холодильнике 2 и поступает в регенераторы (тепло- [c.79]

    Есть патенты, которые предусматривают использование тепла в печах КС путе.м нагревания не воды, а воздуха, с последующей подачей его в воздушную турбину, где тепловая энергия преобразуется в электрическую. В этом случае исключается применение паровых котлов, что существенно упрощает и удешевляет производство, поскольку сложная система подготовки воды и наличие вспомогательного оборудования у котлов-утилизаторов приводят к большим затратам и требуют постоянного внимания обслуживающего персонала. [c.80]

    Ротор ультрацентрифуги представляет собой стальной или дюралюминиевый диск (рис. 5). В двух отверстиях в роторе (см. рис. 5) помещены две маленькие ячейки. В одной из них находится центрифугируемый раствор, в другой, уравновешивающей, ячейке — чистый растворитель. Вся эта конструкция закреплена и вращается с большой скоростью. В первых моделях ультрацентрифуги диск был насажен на простую ось в обычном подшипнике и приводился во вращение маленькой масляной турбиной на конце оси. Если вращение с большой скоростью происходит на воздухе, то ротор сильно разогревается, что нарушает процесс осаждения частиц и делает невозможным точные измерения их движения. Поэтому в некоторых современных моделях ротор ультрацентрифуги вращается в атмосфере водорода при пониженном давлении для охлаждения. В других конструкциях вращение осуществляется воздушной турбиной, [c.51]

    Прозрачные кюветы 5, содержащие 0,5 мл раствора исследуемого полимера, устанавливаются в роторе 3, приводилюм в движе ние при помощи маслйной или воздушной турбины или элeктpo ю-тора. По мере оседания макромолекул изменяется коэффициент преломления п (или светопоглощение) раствора по высоте кюветы X, находящейся на пути луча света [c.540]

    В воздушной ультрацентрифуге, как показывает са-мо название, двигательное устройство основано на принципе воздушных турбин. На одном валу с ротором находятся воздушные турбины, на которые подается струя воздуха от мощного компрессора. Камера ротора герметично отделена от камеры турбины, так как в камере ротора во время эксперимента поддерживается вакуум. Между камерами находится сальник, через который проходит вертикально подвешенный вал. Свободное крепление вала обусловливает возможность самобалансировки ротора. Так же, как в ультрацентрифуге Спинко, ротор делают ИЗ легкого прочного сплава — дюралюминия. [c.138]

    Вначале для смазки миниатюрных моделей оборудования, работающего в ядерном реакторе, применяли три масла [46], выбранные на основании результатов предварительных испытаний в статических условиях и определения стойкости к окислению. Эти масла содержали в качестве базового компонента ди(2-этилгексил)себацинат, полиоксипропилен и октадецилбензол к ним были добавлены антирадиационные и антиокислительные присадки, признанные перспективными на основании предыдущих исследований. Испытания проводили на малых оборотах (80 об/лгын) в подшипниках скольжершя и в быстроходных (10 ООО об/мин) воздушных турбинах при 141° С. Влияние облучения определяли сравнением с результатами параллельных опытов, проводившихся вне реактора. После всех опытов масла и трущиеся детали подвергали осмотру. [c.80]

    Первое сообщение о центрифуге для разделения газов и изотопов было сделано в 1935 году профессором Jesse W. Beams в Вирджинском университете в harlottesville, США. Это был цилиндрический ротор центрифуги, вращающийся в вакуумном корпусе и управляемый воздушной турбиной [4. А в 1937 году Ю.Б. Харитон изложил основы теории прямоточной бесциркуляционной центрифуги для разделения газовых смесей [5]. [c.130]

    В 1923 г. Сведберг создал первую ультрацентрифугу, за которую он получил в 1926 г. Нобелевскую премию. В дальнейшем конструкция ультрацентрифуг была усовершенствована в частности, вместо масляных и воздушных турбин в них стали применять электрические приводы. В настоящее время обычно применяются дюралюминиевые роторы эллипсоидальной формы, что позволяет уменьшить их вес и предотвратить локализацию напряжений на отверстиях для ячеек. Скорость вращения достигает 60 ООО об/мин. В современных ультрацентрифугах вставки в ячейках имеют рабочие полости секториальной формы, что сводит к минимуму конвекцию седиментируемого материала. [c.184]

    Современная ультрацентрифуга (рис. 12) представляет собой сложный аппарат, в котором вращение ротора происходит со скоростью до 60 ООО об1мин и выше при помощи масляной турбины имеются более новые конструкции с использованием воздушной турбины или высокочастотных электрических моторов. Ротор вращается в толстостенном металлическом корпусе в вакууме или в атмосфере водорода (для лучшей теплоотдачи) постоянство температуры при вращении ротора поддерживается до 0,02°. В роторе имеется два сквозных отверстия, в которых помещаются кюветы с коллоидным раствором емкостью всего на 0,5 мл. По мере оседания частиц изменяется пока- [c.38]

    Проведенные в НИУИФе при участии других исследовательских, проектных и учебных институтов (Гипрохима, УНИХИМа, ЛТИ им. Ленсов та, Института катализа СО АН СССР) научно-ггсследовательские и опытные работы по дальнейшему совершенствованию сернокислотного производства да 0Г воз-мо Кность разработать и осуществить уже з конце текущего пятилетия (1974— 1975 гг.) строительство новой отечественной высокопроизводительной комплексной энерготехнологической системы производства серной кислоты НИУИФ , предусматривающей комплексное использование пиритов с переработкой огарков, утилизацию тепла реакций процесса с непосредственным получением электроэнергии за счет применения ВТУ (воздушно-турбинных установок), переработку обжиговых газов по короткой схеме и обезвреживание выхлопных газов по озонокаталитическому методу. [c.101]

    В этой системе наряду с использованием наиболее прогрессивных технологических и энерготехнологических процессов (сульфатизигующий обжиг колчедана в печах КСЦВ со скоростями газового потока выше второй критической скорости переработка огарков использование тепла реакций в ВТУ путем непосредственного получения электроэнергии применение короткой схемы переработки обжигового газа замена процесса абсорбции конденсацией паров серной кислоты озоно-каталитический метод очистки выхлопных газов и др.) должно быть применено наиболее совершенное, принципиально новое аппаратурное оформление системы. Должно быть разработано новое, эффективное по своему техническому решению оборудование конденсаторы, воздушные холодильники кислот, волокнистые фильтры, контактные аппараты, воздушные турбины, работающие на параметрах нагретого воздуха, определяемых режимом работы основных [c.101]

    Одной из первых попыток практической реализации принципа гидростатической смазки является предложенная в 1952 г. сотрудником ЦКТИ им. Ползунова инж. А. П. Кирпичевым плавающая втулка. Ее конструкция была в дальнейшем разработана (1954 г.) в Бежецком институте транспортного машиностроения и применена в экспериментальной одноступенчатой воздушной турбине [45]. [c.144]

    Цикл низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере (цикл Капицы). Холодильный цикл, разработанный акад. П. Л. Капицей в 1939 г., также основан на расширении воздуха с отдачей внешней работы. Основа этого цикла—п рименение воздуха низкого давления и получение необходимого холода только за счет расширения этого воздуха в воздушной турбине (так называемом турбодетандере) с производством внешней работы. Схема холодильного цикла Капицы и диаграмма 8—Т цикла даны на рис. 20. Воздух сжимается до абсолютного давления Рз=6—7 кгс1см (5,9 +6,9 Ю н/м ) в турбокомпрессоре 1, охлаждается водой в холодильнике 2 и поступает в регенераторы (теплообменники) 3, где охлаждается обратным потоком холодного воздуха. Основная часть воздуха (около 95%) после регенераторов направляется в турбодетан- [c.81]

    Пневматические виброножницы устроены так же, как и электровиброножницы, с той разницей, что движение верхнему ножу передается от воздушной турбины, приводимой в движение сжатым воздухом давлением 0,5—0,6 МПа. [c.248]

    Дальнейшая разработка пригодной для эксплуатации ультрацентрифуги, основанной на принципе воздушной турбины, связана с именами Бауэра, Бимса, Пикельса и др. Пикельсу и Бимсу [9, 10] удалось получить большие скорости вращения с большими роторами, поддерживая Б камере вакуум вращающий момент передавался через стальную струну, проходящую через сальник, — система, очень близкая к применяемой в современной центрифуге. Широкое распространение получили алюми- [c.22]

    Цикл с расшир нш м во-здуха в детандере п ирои.зводетво, внешней работы. Этот цикл основан на явлепнм сильного охлаждения сжатого газа, которое происходит в с учае расширения его с одновременным производством внешней работы. Такой про-иесо имеет место при расширении сжатого воздуха в цилиндре поршневого двигателя (детандера) или на лопатках ротора воздушной турбины (турбо детандера). [c.29]

    Двигатели с вертикальной осью (карусельного типа). Воздушная турбина Саво-ниуса имеет вертикальную ось с насаженными на нее двумя полуцилиндрами (фиг. [c.499]


Летающая ветровая турбина покорила новые высоты

Ветры сильнее и устойчивее на больших высотах, поэтому специалисты компании Altaeros Energies разрабатывают летающую ветровую турбину Buoyant Air Turbine (BAT), которая может подниматься высоко над землёй.

Летающая воздушная турбина Altaeros Energies

В ходе предыдущих испытаний выяснилось, что изобретение способно подниматься на высоту 153 метра, однако теперь, во время новых тестирований на Аляске, ВАТ удалось достичь рекордной высоты в 300 метров. Эта высота практически в два раза больше высоты любого существующего стационарного ветрогенератора.

Летающая турбина представляет собой кольцевую оболочку со стабилизирующими рёбрами, заполненную гелием. В её центре установлена турбина и электрический генератор. Такой ветряк способен выдавать 30 кВт мощности, чего достаточно для постоянного обеспечения энергией 12 среднестатистических домов.

Летающая турбина позволяет избежать всех сложностей возведения высотных матч

Вся система в свёрнутом состоянии может транспортироваться в контейнере, развёртывается менее чем за 24 часа и может быть использована в качестве источника электроэнергии для отдалённых регионов и зон чрезвычайных ситуаций. ВАТ крепится к земле при помощи тросов и отправляет электричество вниз.

Стационарные ветрогенераторы имеют множество недостатков: например, их установка − длительный и трудоёмкий процесс, сами устройства представляют угрозу для птиц и летучих мышей и создают шумовое загрязнение, к тому же некоторые люди считают, что ветряки изрядно портят ландшафт.

Испытания устройства

Более того, башни, как правило, не являются достаточно высокими, чтобы использовать мощность сильных устойчивых ветров. На рекордной высоте в 300 метров, например, ветра примерно в 5 раз сильнее, чем в верхней части стандартной башни.

Новая конструкция Altaeros Energies создана для того, чтобы справиться с ветром скоростью в 160 километров в час, и на неё не повлияет ни дождь, ни снег. У турбины есть вторичный заземляющий трос для защиты внутренней электроники от ударов молний. Если погода будет слишком плохой, устройство можно опустить и переждать её (то же самое происходит, если один из трёх тросов будет разорван). Контроль над системой может осуществляться удалённо.

Tурбина способна выдавать 30 кВт мощности, чего достаточно для постоянного обеспечения энергией 12 среднестатистических домов

Разумеется, летающие ветрогенераторы также имеют свой набор проблем: например, огромный летающий объект вполне может стать на пути малой авиации или же будет спускаться на землю при любом несущественном сбое.

Однако специалисты надеются решить все эти вопросы. Благо достоинства летающих турбин заметно перевешивают все недостатки.

Также по теме:
Надувная ветровая турбина успешно прошла первые испытания
К 2030 году человечество сможет полностью покрыть свои нужды за счёт энергии ветра
Мобильные телефоны предложили заряжать с помощью микроскопических ветряных турбин
Специалисты GE предлагают делать лопасти ветровых турбин из ткани
Ветряные электростанции вызывают локальное потепление климата
В Шотландии появится уникальный ветряк с вертолётной площадкой
Голландские ученые представили ветрогенератор без лопастей
В США предложен проект передачи энергии с орбитальных солнечных панелей

Надувная ветровая турбина вырабатывает больше энергии, чем стационарные | Все новости мира компьютеров и связи | OSP News

Группа выпускников МТИ учредила компанию Altaeros Energies для продажи разработанной ими первой в мире воздухоплавающей ветровой турбины Buoyant Air Turbine. Наполненная гелием, она поднимается вверх на 300-600 м, где ветры дуют в пять-восемь раз сильнее, чем на типичной для стационарных ветряков высоте 30-90 м, и к тому же более постоянно.

Источник: Altaeros Energies

Три троса соединяют BAT с вращающейся станцией на земле, автоматически меняющей высоту турбины в зависимости от того, где ветер сильнее. В следующем году на Аляске при поддержке местных властей планируется начать полуторагодичные испытания способности BAT доставлять энергию в микроэлектросети. Жители сельских территорий Аляски для получения электричества пользуются дизельными генераторами, и оно обходится им в доллар за кВт*ч. BAT, чья мощность 30 кВт, обещает снизить цену электроэнергии до 18 центов за кВт*ч.

Сооружение традиционной ветровой турбины требует тонн кирпича и применения строительных кранов. Модульная BAT доставляется в двух грузовых контейнерах среднего размера и вводится в действие сразу после надувания, сообщают разработчики.

Главная особенность BAT, по их словам, — полная автономия турбины. Она автоматически ловит самый сильный ветер, а в случае экстренной ситуации сама опускается на землю. Турбина выдерживает ветер до 44 м/с, и ей не страшны дождь и снег.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Air Turbine Tools® — Станки с ЧПУ, фрезерные станки, комплекты пневматических инструментов, шлифовальный карандаш

Революционные высокоскоростные прецизионные инструменты Air Turbine Tools® изменяют стандарты производительности для современных высокоскоростных ручных инструментов, двигателей и шпинделей. От ЧПУ, робототехники и других навесных систем до операций ручной чистовой обработки — уникальная технология, используемая при разработке и производстве этих продуктов, обеспечивает более чистое резание, более высокую производительность и устраняет проблемы, связанные с традиционными инструментами.Принадлежности для смены инструмента позволяют легко интегрировать Air Turbine Spindles® в любой станок с ЧПУ (DMG, Haas, Robodrill, Doosan, Okuma, Makino, Mazak, Fanuc, Hurco, Brother и т. Д.). Фрезерование со скоростью 1500 дюймов / мин (38100 мм / мин) с без рабочего цикла.
Обзор высокоскоростных шпинделей

Более быстрое производство — шпиндели, работающие с постоянной скоростью от 25 000 до 90 000 об / мин и мощностью до 1,40 л.с. (1,04 кВт), поддерживают постоянную высокую скорость и крутящий момент при переменной нагрузке.Фрезерование со скоростью 1 500 дюймов / 3800 см в минуту с более тонкой обработанной поверхностью и точностью 2 микрона.

Более 40 шпинделей — легко монтируются, не требуют обслуживания, не требуют смазки, обеспечивают более качественную отделку и более высокую скорость подачи. Всего две движущиеся части: запатентованная турбина и керамические подшипники. Нет шестерен, лопаток или щеток, которые могли бы термически расшириться и сгореть.

Низкий уровень вибрации, сверхтихий, безмасляный шпиндель с прямым приводом для большей надежности в режиме 24/7. Встроенные держатели инструментов CAT, BT, HSK и DIN с новой опцией Auto Changer для интеграции в ваш VMC.

Обзор опор двигателя

Выбирайте мощную компактную герметичную серию Steel для регулируемых 65 000 об / мин и мощности до 0,95 л.с. Готов для токарных, швейцарских автоматов, робототехники и стационарного оборудования. Допуск h7 + Монтажные диаметры от 20 мм до 40 мм со шлангом. Идеально подходит для маркировки, сверления, фрезерования, чистовой обработки и многого другого с постоянной высокой скоростью и сверхточностью.

Постоянная высокая скорость и крутящий момент под нагрузкой делают серию Aluminium идеальной для роботизированной чистовой обработки или фрезерования металлов, а также резки пластика, керамики, композитов или дерева. Серия HD включает сверхпрочные подшипники в жестком корпусе из нержавеющей стали, который легко устанавливается.

Обзор ручных инструментов

Революционные инструменты Air Turbine Tools® решают проблемы ручного управления.Уменьшите риск травм и повторяющейся нагрузки на руки и руку. Инструменты Air Turbine Tools®, составляющие всего 0,17 кг, также имеют малый вес.

Сняты ограничения по рабочему времени на производстве. Уровень звука менее 65 дБА защищает ваш слух. Не распыляйте масляный туман на лицо с помощью безмасляных инструментов Air Turbine Tools®.

Мощность до 1,40 л.с. (1,04 кВт) поддерживает высокую скорость вращения для оптимизации режущего действия. Просто подключите воздух под давлением 6,2 бар.

Эти шпиндели воздушной турбины, инструменты воздушной турбины, двигатели воздушной турбины — все продукты компании Air Turbine Technology, Inc.Разработанные для работы шпинделя с ЧПУ или шпинделя станка с ЧПУ с революционным пневматическим двигателем, шпиндели воздушной турбины предназначены для работы с chiron, dmg moro seiki, doosan, fadal, emco, haas, hardinge, hartford, hermle, hurco, hwacheon, kitagawa , макино, мазак, окума, роми и многие другие станки с ЧПУ. Также совместим с станками Brother, Fanuc, Haas, Matrix и другими метчиками для фрезерования с ЧПУ с нашими высокоскоростными прецизионными пневматическими шпинделями. Наши воздушные турбинные двигатели — это высокоскоростные, эффективные пневматические двигатели.Эти пневматические двигатели предназначены для токарного станка, робота, механической обработки, удаления заусенцев, чистовой обработки, фрезерования, сверления и фрезерования, очень универсальное крепление приспособлений. Мы также производим ручные инструменты с воздушными турбинами, в том числе гравировальные, чистовые, шлифовальные, карандашные, фрезерные и маркировочные. Air Turbine производит ручные инструменты, шлифовальные машины, карандашные инструменты, инструменты для удаления заусенцев, инструменты для отделки, которые представляют собой инструменты с низким уровнем вибрации, прецизионные инструменты и эргономичные инструменты. Эти инструменты представляют собой рабочие инструменты, легкие инструменты с воздушным турбинным двигателем.Двигатели Air Turbine не требуют масла, не имеют шестерен или лопастей для обеспечения надежности. Сделано в США.

Эта турбина сжатого воздуха превосходит ветряную турбину

Вам необходимо включить JavaScript для голосования Категория: блоги, Тенденции — Аккумуляторные технологии, Тенденции ветроэнергетики Теги: углерод, чистые технологии, сжатый воздух, компрессор, зеленая энергия, Хашим, возобновляемые источники энергии, хранение, турбина, ветряная турбина

Эта турбина сжатого воздуха превосходит ветряную турбину

Эта турбина для сжатого воздуха — будущее энергетики, которое мы ищем?

В турбине сжатого воздуха используется природный источник, что, в свою очередь, помогает улучшить состояние окружающей среды.

Г-н Хашим пытается изобрести что-то намного лучше существующей ветряной турбины.

Турбина сжатого воздуха

Этот отличный. Это:

  1. Может обеспечить мобильность электромобиля без ограничения расстояния
  2. может работать в качестве генератора и, таким образом, обеспечивать электроэнергией отдаленные районы
  3. мог активно очищать воздух в атмосфере

Как? Читать далее

Полностью осознавая слабость ветряной турбины, которой многие отказывались открыто упиваться из-за своего инвестиционного интереса и стратегии.Он считает, что эта турбина со сжатым воздухом может легко превзойти ветряную турбину и многие другие источники энергии.

Для земли, моря и воздуха

Хашим: «Я планирую, что выходная мощность этой турбины сжатого воздуха будет в диапазоне от 3 до 20 МВт».

Целевое использование для электромобилей на суше, в море и в воздухе. Размер, внешний вид и емкость необходимо изменить, чтобы они соответствовали предполагаемому использованию.

Я действительно верю, что даже грузовые суда, курсирующие в океанских водах, могут легко получить энергию с помощью этой методологии.

Турбина

Какая турбина вам нужна?

Я ищу турбины, которые лучше всего подходят для этой роли, от малой выходной мощности до максимальной 20 МВт.

Если в случае с одной турбиной невозможно достичь 20 МВт, то можно уменьшить до достижимого уровня.

Прочный

Генератор турбины должен быть вверху, а лопатки — внизу. Он должен быть легким, прочным и очень надежным в течение очень долгих часов работы.

Фильтр для воды

Лезвия должны быть расположены вертикально и помещены в корпус типа печенья (см. Рисунок выше). Корпус должен быть герметичным, с одним открытым отверстием для установки регулируемого сопла входящего сжатого воздуха, установленного со спиральным цилиндром. На противоположной стороне корпуса должно быть два выступающих выхода.

Один идет на выпуск воздуха в атмосферу через водяной фильтр, а другой возвращается в резервуар высокого давления через обратный клапан.

Усилитель давления

Начало при 100 мбар

Определение минимального давления сжатого воздуха, необходимого для того, чтобы вызвать вращательное движение ротора, должно начинаться с 100 мбар.

Это должно быть задокументировано, так как нам нужно структурировать эффективность в реальном времени. Расстояние между клинком на мишени и регулируемым соплом должно быть менее 5 дюймов.

Цель состоит в том, чтобы работа начиналась гармонично во времени и чтобы выход генератора был очень стабильным.

Углерод

Когда эта система будет введена в эксплуатацию, воздух в атмосфере станет чище, поскольку мы сможем выпускать в атмосферу более чистый воздух.

Нашему электромобилю не придется беспокоиться о поиске зарядных станций для аккумулятора, и мы сэкономим время, деньги, усилия и травмы, если окажемся в пробке.

Пожалуйста, дайте MR. Хашим ваш отзыв

Связаться с Джалалудином бин Хашимом
инженер из Малайзии

Дополнительные изображения

Связанные

Вы это видели?

Промышленная экономия: модели для лиц, принимающих решения

BetterWorldSolutions поможет вам найти квалифицированных потенциальных клиентов и партнеров по продажам по всему миру

Зарегистрироваться

или

задайте свой вопрос и напишите нам: info @ betterworldsolutions.eu

Высоко летящая турбина производит больше мощности | MIT News

Для Altaeros Energies, стартапа, запущенного из Массачусетского технологического института, нет предела, когда речь идет о ветроэнергетике.

Основанная выпускниками Беном Глассом ’08, SM ’10 и Адамом Рейном MBA ’10, компания Altaeros разработала первую в мире коммерческую воздушную ветряную турбину, в которой используется наполненная гелием оболочка, позволяющая парить на высоте до небоскреба и захватывать сильнейшие. на этой высоте возможны более устойчивые ветры.

Доказанная способность производить вдвое больше энергии по сравнению с турбинами аналогичного размера, система, получившая название Buoyant Air Turbine (или BAT), в настоящее время готовится к коммерческому развертыванию в сельских районах Аляски.

Окруженный круглой надувной оболочкой длиной 35 футов, сделанной из той же сверхпрочной ткани, которая используется в дирижаблях и парусах, BAT парит на высоте от 1000 до 2000 футов над землей, где ветер дует в пять-восемь раз сильнее, а более стабильно, чем ветры на уровне башни (примерно от 100 до 300 футов).

Три троса соединяют BAT с вращающейся наземной станцией, автоматически регулируя ее высоту для получения максимально сильного ветра. Мощность, вырабатываемая турбиной, проходит по одному из тросов на наземную станцию, а затем передается в микросети.

«Думайте об этом как о реверсивном кране», — говорит Гласс, который изобрел основную технологию BAT. «Кран имеет хороший стационарный компонент и верхнюю платформу, которая вращается, чтобы подвешивать предметы вниз. Мы делаем то же самое, но приостанавливаем работу.

В следующем году BAT проверит свою способность питать микросети на площадке к югу от Фэрбенкса, Аляска, в 18-месячном испытании, финансируемом Управлением энергетики Аляски. Жители сельских районов Аляски получают электроэнергию от газовых и дизельных генераторов, платя за электроэнергию более 1 доллара за киловатт-час. По словам соучредителей, BAT, имеющий мощность 30 киловатт, нацелен на снижение стоимости киловатт-часа примерно до 18 центов.

Но, несмотря на свою эффективность, НДТ не предназначен для замены обычных турбин на башне, — говорит Рейн.Вместо этого его цель — передать энергию ветра в удаленные, автономные районы, где строительство башен практически или экономически нецелесообразно.

Обычная конструкция турбины, например, требует тонны бетона и использования кранов, которые могут быть трудными для маневрирования на определенных участках. По словам Рейна, модульный блок BAT упаковывается в два транспортных контейнера среднего размера для транспортировки, «и его можно просто надуть и самостоятельно поднять в воздух для установки».

Целевые объекты включают районы, где большие дизельные генераторы обеспечивают электроэнергией, такие как военные базы и промышленные объекты, а также островные и сельские общины на Гавайях, северной Канаде, Индии, Бразилии и некоторых частях Австралии.BAT также может обеспечивать электроэнергией места, отключенные в результате стихийных бедствий, а также парки развлечений, фестивали и спортивные сооружения.

«На самом деле речь идет о распространении ветровой энергии на все те места на окраинах, где она не работает сегодня, и об увеличении количества ветровой энергии, которая может быть развернута во всем мире», — говорит Рейн.

Инновации в аэростате

Большая часть инноваций BAT заключается в ее полной автономности, говорит Гласс. Такие аэростаты обычно требуют штатных наземных бригад для развертывания, посадки и настройки.Но BAT автоматически настраивается на оптимальную скорость ветра и самостоятельно стыкуется в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, устраняя необходимость в ручном труде.

«Когда ветер слабый, обычно мы хотим подняться как можно выше, потому что, вообще говоря, чем выше вы находитесь, тем сильнее ветер», — объясняет Гласс. «Но если ветер становится слишком сильным, превышающим максимальную [мощность] турбины, нет причин для работы при очень сильном ветре, поэтому мы можем снизить ее, если она работает с номинальной мощностью, но не подвержена очень сильным ветрам. ветры.”

Для определения местоположения BAT оснащена анемометрами, установленными в бортовом блоке и наземной станции. Когда анемометры определяют оптимальную скорость ветра, специальный алгоритм регулирует тросы системы, чтобы они удлинялись или сжимались, в то время как основание вращалось против ветра. В редких случаях, когда на земле оптимальные ветровые условия, система автоматически стыкуется, но продолжает вращаться.

Разработана для защиты от ветра со скоростью более 100 миль в час, система не подвержена воздействию дождя или снега.Однако, если погода станет слишком ненастной, или если трос оборвется, вторичный трос заземления BAT, который защищает электронику системы от ударов молнии, автоматически состыкуется.

Поскольку BAT представляет собой усовершенствованную платформу аэростата, говорит Гласс, клиенты могут использовать ее для подъема дополнительных «полезных нагрузок», таких как оборудование для мониторинга погоды и наблюдения.

Но, пожалуй, наиболее логичной добавленной «полезной нагрузкой», по словам Гласса, является технология Wi-Fi: «Если у вас, например, удаленная деревня, — говорит он, — вы можете установить устройство Wi-Fi за пределами деревни». , и вы намного выше, чем с традиционной башней.Это позволило бы вам покрыть в шесть-восемь раз большую площадь, чем было бы с башней ».

Прототип продукта

Стекло впервые задумал НДТ во время работы в Массачусетском технологическом институте над получением степени магистра в области аэронавтики и космонавтики. Выражая интерес к проектированию ветряных турбин и зная, что традиционные башни никогда не могут достичь высотных ветров, он разработал BAT в свободное время, получая техническое руководство от профессора института Шейлы Уиднал и других преподавателей.

Вскоре он представит свою концепцию на 15.366 (Energy Ventures), классе в Школе менеджмента Sloan при Массачусетском технологическом институте, где студенты, изучающие инженерные науки, политики и бизнес, создают стартапы на основе идей экологически чистых технологий. В то время Рейн, который проводил независимые исследования в области экологически чистой энергии, был студентом MBA и помощником учителя в классе, который помог Глассу конкретизировать первоначальную бизнес-модель.

Дуэт — вместе с аспирантом Гарвардского университета Аленом Губо и инвестором Алексом Роде, затем Альфредом П.Sloan Fellow — вскоре сформировал Altaeros. Они попросили совета у опытных предпринимателей из Venture Mentoring Service (VMS) Массачусетского технологического института — «нашего первого консультативного совета», — говорит Рейн, — которые помогли стартапу быстро создавать прототипы с помощью недорогих готовых материалов.

Для своего первого прототипа, производящего энергию, они купили небольшой надежный ротор ветряной турбины, «отрезали кусок металла в задней части, который был мертвым грузом, и построили композитную гондолу, чтобы удерживать нашу электронику и системы управления», говорит.

В 2012 году Altaeros после всего двух лет доработки доказала эффективность BAT на высоте 300 футов над землей на бывшей базе ВВС в штате Мэн, где компания до сих пор собирает и тестирует систему. Они сделали это снова в августе прошлого года на высоте 500 футов при скорости ветра 45 миль в час.

Altaeros остается штаб-квартирой в инкубаторе чистых технологий Greentown Labs (который Рейн является соучредителем) в Сомервилле, штат Массачусетс, где его первый ротор гордо выставлен у входа вместе с увеличенными фотографиями первого пробного запуска.В Greentown сотрудники занимаются компьютерным моделированием и проектированием, создают электронику и печатные платы, разрабатывают алгоритмы и тестируют лебедки и кабели.

Оглядываясь назад, Гласс благодарит свои студенческие годы в MIT’s Solar Electrical Vehicle Team — студенческой организации, которая строит и гоняет солнечные автомобили для соревнований — за то, что он дал ему опыт и мотивацию для воплощения НИМ из концепции в реальность.

«Было ценно иметь возможность увидеть проект от стадии проектирования и анализа до строительства, тестирования и эксплуатации», — говорит он.«Это также помогло руководить технической командой Альтаэроса, по сути, делать то же самое в большем масштабе».

На данный момент Altaeros сосредоточена на завершении коммерческого продукта для Аляски и, в конечном итоге, на развертывании технологии по всему миру. «Превратить систему от концепции к реальному прототипу было захватывающе», — говорит Гласс. «Но следующий шаг — сделать прототип коммерческим продуктом и увидеть его реальные характеристики».

Пускатели воздушной турбины

Пускатели воздушной турбины

разработаны для обеспечения высокого пускового момента от небольшого и легкого источника.Типичный стартер с воздушной турбиной весит от четверти до половины от электрического стартера, способного запускать тот же двигатель. Он способен развивать значительно больший крутящий момент, чем электростартер.

Типичный стартер воздушной турбины состоит из турбины с осевым потоком, которая вращает приводную муфту через редуктор и механизм муфты стартера. Воздух для приведения в действие стартера воздушной турбины подается либо от наземной тележки, либо от ВСУ, либо при пуске с перекрестным сбросом от уже работающего двигателя.[Рис. 5-20] Для запуска двигателей одновременно используется только один источник с плотностью около 30–50 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм). Давление в каналах должно быть достаточно высоким, чтобы обеспечить полный пуск с нормальным пределом минимум около 30 фунтов на квадратный дюйм. При запуске двигателей с помощью стартера воздушной турбины всегда проверяйте давление в воздуховоде перед попыткой запуска.

Рисунок 5-20. Пускатели воздушных турбин питаются от наземной тележки, ВСУ или другого работающего бортового двигателя. [Щелкните изображение, чтобы увеличить]

Рисунок 5-21 представляет собой разрез стартера воздушной турбины.Стартер приводится в действие за счет подачи воздуха достаточного объема и давления во входное отверстие стартера. Воздух проходит в корпус стартера турбины, где лопатками сопла направляется на лопатки ротора, вызывая вращение ротора турбины. Когда ротор вращается, он приводит в движение редуктор и узел муфты, который включает в себя ведущую шестерню ротора, планетарные шестерни и водило, узел муфты обжимной муфты, узел выходного вала и ведущую муфту. Узел обжимной муфты включается автоматически, как только ротор начинает вращаться, но выключается, как только приводная муфта вращается быстрее, чем сторона ротора.Когда стартер достигает этой инерционной скорости, действие пружинной муфты позволяет зубчатой ​​передаче остановиться по инерции. Узел выходного вала и ведущая муфта продолжают вращаться, пока работает двигатель. Привод переключателя ротора, установленный в ступице ротора турбины, настроен на размыкание переключателя турбины, когда стартер достигает скорости отключения. Открытие выключателя турбины прерывает электрический сигнал к пусковому клапану. Это закрывает клапан и перекрывает подачу воздуха к стартеру.

Рисунок 5-21.Пускатель воздушной турбины в разрезе. [Щелкните изображение, чтобы увеличить] Корпус турбины содержит ротор турбины, привод переключения ротора и компоненты сопла, которые направляют поступающий воздух на лопасти ротора. Корпус турбины включает в себя защитное кольцо ротора турбины, предназначенное для рассеивания энергии фрагментов лопаток и направления их выброса с малой энергией через выхлопной канал в случае выхода из строя ротора из-за чрезмерного превышения скорости турбины. Рисунок 5-22. Стартер воздушной турбины. [Щелкните изображение, чтобы увеличить] Корпус трансмиссии содержит редукторы, компоненты сцепления и ведущую муфту.В корпусе трансмиссии также имеется резервуар для смазочного масла. [Рис. 5-22] Нормальное обслуживание стартеров воздушной турбины включает проверку уровня масла, осмотр детектора магнитной стружки на предмет металлических частиц и проверку на утечки. Масло можно долить в поддон картера коробки передач через отверстие в стартере. Этот порт закрыт вентиляционной пробкой, содержащей шаровой клапан, который позволяет выпускать воздух из поддона в атмосферу во время нормального полета. В корпус также встроен смотровой указатель, который используется для проверки количества масла.Магнитная сливная пробка в сливном отверстии трансмиссии притягивает любые частицы железа, которые могут находиться в масле. В стартере используется турбинное масло, такое же, как и в двигателе, но это масло не циркулирует в двигателе.

Корпус зубчатого венца, который является внутренним, содержит узел ротора. Корпус переключателя содержит турбинный переключатель и кронштейн в сборе. Чтобы облегчить установку и снятие стартера, монтажный адаптер прикручивается к монтажной площадке на двигателе. Быстроразъемные зажимы соединяют стартер с монтажным адаптером и впускным каналом.[Рисунок 5-22] Таким образом, стартер легко снимается для обслуживания или капитального ремонта путем отсоединения электрической линии, ослабления зажимов и осторожного отсоединения приводной муфты от привода стартера двигателя при извлечении стартера.

Рисунок 5-23. Регулирующий и запорный спускной клапан.

Воздушный тракт проходит через комбинированный клапан регулирования давления и запорный клапан или спускной клапан, который регулирует все давление в воздуховоде, поступающее во впускной канал стартера. Этот клапан регулирует давление рабочего воздуха стартера и перекрывает подачу воздуха в двигатель, если он выключен.За выпускным клапаном находится пусковой клапан, который используется для регулирования потока воздуха в стартер. [Рис. 5-23]

Клапан регулирования давления и запорный клапан состоит из двух подузлов: клапана регулирования давления и клапана регулирования давления. [Рис. 5-24] Регулирующий клапан в сборе состоит из корпуса клапана, содержащего дроссельный клапан. [Рисунок 5-24] Вал дроссельной заслонки через кулачок соединен с сервопоршнем. Когда поршень приводится в действие, его движение на кулачке вызывает вращение дроссельной заслонки.Наклон направляющей кулачка разработан для обеспечения небольшого начального хода и высокого начального крутящего момента при включении стартера. Наклон кулачковой направляющей также обеспечивает более стабильное действие за счет увеличения времени открытия клапана.

Рисунок 5-24. Клапан регулирования давления и запорный клапан в рабочем положении. [Щелкните изображение, чтобы увеличить] Блок управления установлен на корпусе регулирующего клапана и состоит из корпуса управления, в котором соленоид используется для остановки действия рукоятки управления в выключенном положении.[Рисунок 5-24] Кривошип управления соединяет пилотный клапан, который измеряет давление, с сервопоршнем, при этом сильфон соединен воздушной линией с портом измерения давления на стартере.

При включении выключателя стартера подаётся питание на соленоид регулирующего клапана. Соленоид втягивается и позволяет рукоятке управления повернуться в открытое положение. Рукоятка управления вращается пружиной управляющей тяги, перемещая управляющую тягу к закрытому концу сильфона. Поскольку регулирующий клапан закрыт и давление на выходе незначительно, сильфон можно полностью растянуть за счет пружины сильфона.

Когда рукоятка управления поворачивается в открытое положение, она заставляет шток управляющего клапана открывать пилотный клапан, позволяя воздуху, находящемуся выше по потоку, который подается в пилотный клапан через подходящий фильтр и ограничитель в корпусе, течь в сервопоршневая камера. Дренажная сторона пилотного клапана, которая выпускает воздух из сервокамеры в атмосферу, теперь закрывается штоком пилотного клапана, и сервопоршень перемещается внутрь. [Рис. 5-24] Это поступательное движение сервопоршня преобразуется во вращательное движение вала клапана вращающимся кулачком, таким образом открывая регулирующий клапан.Когда клапан открывается, давление на выходе увеличивается. Это давление возвращается обратно в сильфон через линию измерения давления и сжимает сильфон. Это действие перемещает шток управления, тем самым поворачивая рукоятку управления и постепенно перемещая шток управляющего клапана от камеры сервопривода для выпуска в атмосферу. [Рис. 5-24] Когда давление ниже по потоку (регулируемое) достигает заданного значения, количество воздуха, поступающего в сервопривод через дроссель, равно количеству воздуха, стравливаемого в атмосферу через выпуск сервопривода; система находится в состоянии равновесия.

Когда спускной клапан и пусковой клапан открыты, регулируемый воздух, проходящий через впускной корпус стартера, сталкивается с турбиной, вызывая ее вращение. При вращении турбины приводится в действие зубчатая передача, и внутренняя шестерня муфты, навинченная на винт с цилиндрической головкой, перемещается вперед при вращении; Зубья его губок входят в зацепление с зубьями внешней шестерни муфты и приводят в движение выходной вал стартера. Муфта обгонного типа для облегчения положительного зацепления и минимизации дребезга.Когда достигается скорость отключения стартера, пусковой клапан закрывается. Когда подача воздуха к стартеру прекращается, внешняя шестерня сцепления, приводимая в действие двигателем, начинает вращаться быстрее, чем внутренняя шестерня сцепления; внутренняя шестерня сцепления, приводимая в действие возвратной пружиной, отключает внешнюю шестерню сцепления, позволяя ротору остановиться по инерции. Вал подвесной муфты продолжает вращаться вместе с двигателем.

Руководство по поиску и устранению неисправностей пускателя воздушной турбины

Процедуры поиска и устранения неисправностей, перечисленные на Рисунке 5-25, применимы к системам пуска воздушной турбины, оборудованным комбинированным клапаном регулирования давления и запорным клапаном.Эти процедуры следует использовать только в качестве руководства и не предназначены для замены инструкций производителя.

Рисунок 5-25. Процедуры поиска и устранения неисправностей в системе стартера воздушной турбины. [Щелкните изображение, чтобы увеличить]

Flight Mechanic рекомендует

Biro Air Turbine | Engineering For Change

Описание продукта Торговая марка и описание продукта

Biro Air Turbine — это компактная ветряная турбина с двумя наборами лопастей, вращающихся в противоположных направлениях, и носовым конусом, которые предназначены для отклонения ветра к концам лопастей для увеличения выходной мощности для диапазона скоростей ветра.Этот продукт применим в различных местах, включая высотные крыши, башни связи и зерновые элеваторы. Тем не менее, похоже, что Biro и его продукция больше не используются.

Целевой регион (ы) Целевой регион для распространения / внедрения (в зависимости от страны, если она указана)

Дистрибьюторы / внедряющие организации Организации, распространяющие / развертывающие этот продукт непосредственно среди сообществ / отдельных лиц? »

Рекомендуемая рыночная цена Цена за единицу или стоимость услуги за использование / условия (долл. США).Субсидии отмечены.

Конкурентная среда На рынке имеются аналогичные продукты. Не может быть исчерпывающим списком.

Микро / мини-сети на солнечных батареях и небольшие ветряные турбины, такие как Rutland FM910-4 Windcharger, Bornay 600, Quiet Revolution QR5.

Цель ЦУР Целей устойчивого развития (ЦУР) Организации Объединенных Наций, достигаемых с помощью этого продукта / приложения / услуги

Цель 7: Обеспечение доступа к недорогой, надежной, устойчивой и современной энергии для всех.

Целевой пользователь (ы) Целевая база пользователей / потребителей (страна, сегмент дохода)

Компании и частные лица.

Производство / методы строительства Подробная информация о методе производства или конструкции решения (инструкции, объемы массового производства, изготовление на заказ и т. Д.)

Интеллектуальная собственность продукта Открытый исходный код / ​​защита ИС (примечание о патенте) / коммерческая тайна /Другие?

User Provision Model Где конечные пользователи могут приобрести / приобрести продукт?

Распространение на сегодняшний день Количество единиц, которые были развернуты, загружены или пользователи на сегодняшний день

Поля, отмеченные , представляют собой исходные значения, которые были оценены производителем или третьей стороной, все остальные являются проектными спецификациями.

Описание системы

Это турбина, воздушный змей и т. Д.?

Мин. Выходная мощность (Вт при м / с)

Выходная мощность, макс. (Вт при м / с)

Высота системы (м)

Насколько высока эта система и / или на какой высоте над землей она работает ?

Радиус движения (м)

Радиус системы при ее вращении ветром

Описание системы управления

Какие типы управления используются, удаленная диагностика и т. Д.

Устанавливается с инвертором для обеспечения напряжения и частоты выходной сигнал, соответствующий местным требованиям, и интерфейс ветра, который представляет собой регулятор нагрузки, управляемый микропроцессором, для регулирования потребления электроэнергии турбиной.Это обеспечивает максимальную выработку электроэнергии и предотвращает остановку турбины или превышение скорости из-за неправильного управления нагрузкой.

Технические характеристики конструкции Обзор компонентов и операций, включая мощность, портативность, требования к оборудованию, профилактическое обслуживание и требования к обучению пользователей

Вырабатывает мощность при относительно низких скоростях ветра, турбина меньше и легче, чем сопоставимые турбины, низкий уровень шума и вибрации, прочная конструкция, автоматически замедляется при сильном ветре, микропроцессорное управление для оптимальной выходной мощности.

  • Диаметр лезвия: ~ 3,96 м
  • Длина (от носа до лезвия): ~ 2,13 м
  • Вес: ~ 192,8 кг

Схемы продукта Иллюстрации конструкции и сборки

Техническая поддержка Техническая поддержка предоставляется

Замена компоненты Доступность компонентов для замены (внутри страны, по заказу, …)

Жизненный цикл Утилизация и гарантия

Целевые показатели производительности, указанные производителем Целевые показатели, указанные конструктором / производителем

Номинальная мощность 6600 Вт при 17 м / с (38 миль в час) и вращение турбины на 360ª.

Проверенная производительность Результаты оценок производителя или независимых центров тестирования

Испытательные организации Независимая лаборатория, академические исследовательские центры и т. Д.

Безопасность Потенциальные опасности / риски, связанные с работой этого продукта

Дополнительные технические системы Производительность этого продукта продукт усовершенствован с помощью другой технологии (например, кухонных плит и ветрозащитных юбок)

Что такое RAM AIR TURBINE (RAT)?

Фото: Ram Air Turbine (RAT) Развертывание

Пневматическая турбина Ram (RAT) является основной частью системы питания самолета, особенно используемой в аварийных ситуациях.Он используется, когда на самолетах случается крайне редкий случай, когда самолет теряет мощность, а также заканчивается вспомогательная силовая установка (ВСУ). В этом случае воздушная турбина Ram выходит из крыла или фюзеляжа самолета и вращается для выработки мощности, достаточной для подачи электроэнергии на самолет.

RAT — это небольшая турбина, подключенная к гидравлическому насосу, и она вырабатывает энергию от вращающейся турбины за счет воздушной скорости самолета. Каждый двигатель самолета имеет генератор для выработки переменного тока (переменного тока) для подачи электроэнергии.В случае отказа двигателя есть резервный APU, который может приводить в действие всю систему в полете или на земле. После APU есть батареи, которые обеспечивают питание постоянного (постоянного тока), но затем инвертируют в переменный ток для необходимого питания; они работают минимум 20 минут в полете.

В случае выхода из строя генераторов с приводом от двигателя и ВСУ, батареи возьмут на себя работу, но этого хватит только на 20 минут. После всех критических обстоятельств самолет столкнется с аварийными электрическими конфигурациями, и именно здесь RAT отчаянно требуется.RAT немедленно выпадает из фюзеляжа самолета, и лопасти начинают вращаться из-за воздушной скорости, которая затем приводит в действие гидравлический насос, но питание RAT составляет 1/18 мощности генераторов с приводом от двигателя (RAT: 5 кВА Двигатель: 90 кВА). Из-за низкой мощности RAT отключается множество электрических систем, таких как развлекательная система для пассажиров, кофеварки, а также большинство приборов в кабине.

Фото: кнопка пневмотурбины Ram на потолочной панели

Для нормальной работы RAT требуется минимальная скорость 140 узлов.После приземления RAT глохнет, а затем перехватывают батареи. Если RAT не развертывается автоматически, его можно развернуть вручную с помощью кнопки, расположенной на верхней панели.

Как работает воздушная турбина поршня?

Тысячи авиалайнеров с ТРДД выполняют регулярные коммерческие рейсы каждый день. В случае потери мощности пилоты обычно могут полагаться на вспомогательную силовую установку (ВСУ) самолета. Тем не менее, производители самолетов также должны смягчить последствия для случаев, когда APU также выходит из строя.Для этого на самолетах установлена ​​воздушная турбина Ram (RAT). Но как именно работает это устройство?

Здесь можно увидеть региональный реактивный самолет Mitsubishi MRJ с его воздушной турбиной Ram, развернутой во время испытательного полета. RAT виден в носовой части самолета. Фото: Chiyoda I через Wikimedia Commons

Как работает RAT?

Воздушная турбина Ram для самолета — это небольшой вспомогательный движитель, который он может развернуть в случае потери мощности. Он работает за счет выработки энергии из воздушного потока, проходящего над ним во время полета самолета, заставляя турбину вращаться.Турбина может быть подключена к генератору или гидравлическому насосу. Таким образом, он может питать электрическую систему или систему управления самолета.

Согласно Skybrary, эти устройства обычно расположены в отсеках крыльев или фюзеляжа самолета. Количество энергии, которое генерирует RAT, зависит от скорости самолета во время его использования. Они работают, используя концепцию давления плунжера. Чем выше скорость самолета, тем больше мощности будет генерировать RAT.

Будьте в курсе: Подпишитесь на наши ежедневные и еженедельные дайджесты авиационных новостей.

Airbus A350 с воздушной турбиной Ram, развернутой в задней части живота. Фото: Лоран Эррера, Wikimedia Commons

Размер RAT будет соответствовать размеру самолета, к которому он прикреплен. Поэтому неудивительно, что при диаметре 1,63 метра Airbus A380 имеет самую большую RAT среди современных авиалайнеров. Типичный RAT будет иметь ширину около 80 сантиметров и может генерировать от 5 до 70 кВт энергии при вызове в аварийной ситуации.

Использование RAT в чрезвычайных ситуациях — «Планер Гимли»

Было несколько инцидентов, когда RAT самолета использовался для обеспечения аварийного питания. Фактически, Collins Aerospace сообщает, что устройство спасло 1700 жизней в 16 задокументированных инцидентах. Одним из самых известных из них был рейс 143 авиакомпании Air Canada. На этом внутреннем авиалинии закончилось топливо между Монреалем и Эдмонтоном в 1983 году.

Airbus A380 оснащен самой большой турбиной Ram Air среди современных авиалайнеров.Фото: Getty Images

Экипаж успешно спланировал Boeing 767 с высоты 41 000 футов и совершил аварийную посадку на станции RCAF Gimli в Манитобе. Это привело к тому, что инцидент стал известен как «Планер Гимли». Маневры, выполненные экипажем перед приземлением, нарушили воздушный поток вокруг RAT. Это еще больше уменьшило его гидравлическую мощность, что затруднило управление самолетом. Несмотря на это, экипажу удалось посадить самолет без жертв и всего 10 легких травм среди 69 пассажиров и членов экипажа.

Известные развертывания RAT 21-го века

RAT также использовался в аналогичном инциденте с истощением топлива, связанном с рейсом 236 авиакомпании Air Transat в 2001 году. В этом случае Airbus A330, летевший из Торонто в Лиссабон, пролетел более 100 миль после того, как закончилось топливо над Атлантическим океаном. В конечном итоге он благополучно приземлился в аэропорту Лажеш на Азорских островах, без жертв и всего 18 раненых среди 306 пассажиров и членов экипажа.

Воздушная турбина Ram на Боинге 757. Фото: Swampfoot через Wikimedia Commons

Самолет также может потерять мощность в результате других происшествий, например столкновения с птицами.Возможно, самая известная забастовка птиц за последнее время была связана с рейсом 1549 авиакомпании US Airways в 2009 году. В этом случае вылетавший Airbus A320 потерял всякую власть над Нью-Йорком после столкновения со стаей гусей. Проявив ошеломляющую демонстрацию мастерства и храбрости, пилоты Чесли Салленбергер и Джеффри Скилс успешно бросили самолет в реке Гудзон из-за отказа двигателя. Без смертельных исходов, это событие было беспрецедентным и стало известно как «Чудо на Гудзоне».

Знаете ли вы о Ram Air Turbines? Вы когда-нибудь видели кого-нибудь вблизи и лично? Поделитесь с нами своими мыслями и впечатлениями в комментариях!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта