Большая энциклопедия техники
Шрифт:
Вихревые (циклонные) топки. Появились в 1950-х гг. – это камерные топки, они имеют большую паропроизводительность (более 2000 т/ч). Процесс работы таких топок состоит в полном сгорании мельчайших частиц твердого топлива в камерах-предтопках, в которых действует газовоздушный вихрь. Продукты сгорания вихревой топки имеют температуру меньшую, чем температура плавления шлака. Чтобы не произошло шлакования поверхностей нагрева, стены вихревой топки представляют собой топочные экраны. Продукты сгорания из топки отводятся дымососами или дымовыми трубами. Вентиляторы создают движение дымовых газов при плотном экранировании. Топливо для вихревых топок – это угольная пыль.
Тронковый двигатель
Тронковый двигатель – разновидность двигателя внутреннего сгорания – бескрейцкопфного. Рабочие поверхности его поршня и цилиндра воспринимают боковые усилия, что появляется в его кривошипном механизме. Тронковые двигатели отличаются быстроходностью, их, как правило, имеют автомобили,
Турбина
Турбина – двигатель, преобразующий кинетическую энергию рабочего тела в механическую работу. Турбина представляет собой ротор, совершающий непрерывное вращательное движение. Рабочее тело, подводимое к ротору, – это пар, газ или вода. Турбины бывают стационарными и транспортируемыми. Стационарные турбины используются в турбогенераторах, турбокомпрессорах, турбонасосах. Турбонасосы могут быть топливными, масляными и питательными. Транспортируемые турбины – это паровые или газовые судовые двигатели. Газовые турбины – это также и турбовинтовые, и турбореактивные двигатели самолетов. Некоторые локомотивы или особые автомобили тоже имеют газовые турбодвигатели. На гидроэлектростанциях используются гидравлические турбины, осуществляющие привод тихоходных генераторов электрического тока. Турбины имеют большую мощность: газовые – более 100 МВт, паровые – более 1500 МВт, гидравлические – 600 МВт. Турбины-турбодвигатели обладают надежностью в работе, выработкой большой мощности, экономичностью и широко используются в энергетике.
Турбокомпрессор
Турбокомпрессор – механическое соединение авиационной газовой турбины и компрессора – турбокомпрессорный двигатель. Также турбокомпрессоры наддувают поршневые двигатели внутреннего сгорания. Турбина вращает компрессор, он увеличивает давление воздуха, который поступает в цилиндры, в турбине расширяются выхлопные газы двигателя. Лопаточный компрессор, подающий или сжимающий газы, бывает осевой или центробежный. По сравнению с поршневым компрессором имеет больший КПД.
Турбокомпрессионный двигатель
Турбокомпрессионный двигатель разделяют на турбовинтовой двигатель и турбореактивный двигатель.
Турбовинтовой двигатель
Турбовинтовой двигатель – двигатель авиационный, газотурбинный. Его воздушный винт вырабатывает основную тягу. Струя газов, которая выходит из реактивного сопла, вырабатывает дополнительную тягу. Конструкция турбовинтового двигателя включает турбины, приводящие компрессор и воздушный винт, осевой компрессор, воздушный винт, воздухозаборник, редуктор, сопло, через которое отводятся газы, камеру сгорания. Действие турбовинтового двигателя состоит в следующем: во время полета воздух попадает в турбовинтовой двигатель и сначала подвергается сжатию в воздухозаборнике, потом в турбокомпрессоре и направляется в камеру сгорания, в камере находится химическое жидкое топливо. Газы, получающиеся при сгорании топлива в турбине, расширяются и еще более расширяются в реактивном сопле. Турбина вращает воздушный винт и компрессор, редуктор выполняет согласование скоростей компрессора и винта. Турбовинтовые двигатели – это основные двигатели дозвуковых самолетов и вертолетов.
Турбореактивный двигатель
Турбореактивный двигатель – двигатель авиационный, газотурбинный. Струя газов, выходящих из его реактивного сопла, вырабатывает тягу. Турбореактивные двигатели – это основные двигатели сверхзвуковых самолетов или подъемные двигатели самолетов с вертикальным взлетом и посадкой. Конструкция турбовинтового двигателя включает турбину, реактивное сопло, осевой компрессор, воздухозаборник, камеру сгорания и форсажную камеру. Во время полета воздух попадает в турбореактивный двигатель и сначала подвергается сжатию в воздухозаборнике, потом в турбокомпрессоре. Далее он направляется в камеру сгорания, в камере находится химическое жидкое топливо. Турбина вращает компрессор. Газы, получающиеся при сгорании топлива, расширяются в турбине и далее в реактивном сопле. Между реактивным соплом и турбиной находится форсажная камера, в ней дополнительно сжимается топливо, что увеличивает тягу до 40%. Для обеспечения устойчивой работы компрессора и форсажной камеры турбокомпрессор имеет два последовательных каскада, которые механически не связаны.
Турбогенератор
Турбогенератор – генератор, который вращает турбина (паровая или газовая). Турбина тепловой электростанции непосредственно соединена с генератором. Турбогенераторы, как правило, быстроходны, потому что турбины тепловых электростанций имеют большую частоту вращения, которая улучшает их экономические и технические показатели. Самая большая частота вращения турбин – 50 с. Термогенератор – это горизонтально расположенная электромашина. Ротор турбогенератора сделан из высококачественной стали, что обеспечивает большое механическое напряжение ротора. Ротор имеет небольшой диаметр и большую длину, но не более 8 м. На роторе находится обмотка возбуждения, которая уложена в продольные пазы на поверхности ротора. Питание обмотка получает от возбудителя электрических машин.
Тяжеловодный реактор
Тяжеловодный реактор – тепловой реактор, использующий в качестве замедлителя тяжелую воду, имеющую небольшое сечение поглощения нейтронов. Тяжеловодный реактор способен воспроизводить большое количество ядерного топлива. Теплоносителем в тяжеловодных реакторах, как правило, являются тяжелая вода и также газы – двуокись углерода, водяной пар. Тяжелая вода имеет высокую стоимость из-за сложности ее получения. Поэтому эксплуатация тяжеловодного реактора эффективна при недорогом воспроизводстве тяжелой воды.
Факельная топка
Факельная топка – устройство, сжигающее топливо в факелах. Топливо – угольная пыль, газ или мазут. Факельная топка представляет собой камеру, в которой располагаются горелки для сжигания распыленного топлива. Расположение горелок определяет характер факела. Если горелки расположены на поду или под сводом камеры, то факел не поворачивается. Если горелки расположены горизонтально, то факел может поворачиваться на 90° или 180°. В центре горения температура факела около 2000 °С. На выходе из топки она снижается до 1000 °С. Чтобы предохранить стены топки от слишком интенсивного излучения тепла, их покрывают отражательными экранами. Экраны сделаны из охлаждаемых водой труб или из плавниковых труб. Трубы сварены друг с другом. В первых факельных топках поверхность стен делали из огнеупорных кирпичей. Сейчас это легкая изоляция, расположенная на экранных трубах.
Форсунка
Форсунка – устройство, распыляющее жидкости. Форсунки различаются по характеру распыления и бывают центробежными, вихревыми, струйными, штифтовыми, вращательными, газовыми.
Вещество (жидкость, газ) из форсунки подается или непрерывно, или периодически. Периодическая подача применяется в дизелях. Непрерывная подача используется в газотурбинных, реактивных двигателях, топках. Распыляемое топливо подается под давлением (или сжатым паром, или газом).
В вихревых, центробежных и вращательных распыляемое вещество совершает вращательное движение и выходит как тонкая пленка. В вихревых форсунках распыляемая жидкость приобретает вращательное движение, двигаясь по винтовым каналам. В центробежных форсунках распыляемая жидкость подводится по каналу по касательной относительно камеры и тем самым получает вращательное движение. Во вращательных форсунках сам корпус форсунки совершает вращение и передает его распыляемому веществу. В струйных форсунках жидкость идет через сопла, имеющие цилиндрическую форму. В штифтовых форсунках жидкость подается через плоские и кольцевые щели. Форсунки сообщают потоку распыляемого вещества скорости, при которых жидкость дробится на мелкие капли. В газовых форсунках вместе с жидкостью распыляется и выходит газ. Из вращательных форсунок жидкость выходит с наибольшим углом наклона (около 180°), у струйных угол наклона наименьший (не более 20°). Некоторые форсунки снабжены клапаном, регулирующим количество, начало и конец подачи вещества. Движение клапана совершается под давлением потока жидкости при помощи устройств или же вручную. Форсунки имеют очень широкое распространение в различных областях техники. С их помощью регулируют горение, увлажняют почву или воздух, распыляют растворы удобрений или химикатов.
Хемоядерный реактор
Хемоядерный реактор – ядерный реактор, в котором осуществляются радиационно-химические процессы.
В хемоядерном реакторе с помощью энергии делящихся тяжелых ядер гамма-излучения и нейтронного излучения происходят реакции молекул вещества и ионизация.
Устройство хемоядерных реакторов различается по характеру осуществляемых в нем реакций.
Если реакция идет за счет энергии осколков тяжелых ядер, то происходит омывание реагентом развитой поверхности ядерного топлива.