Направляющий аппарат турбины

 

, НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ТУРБИНЫ, содержащий лопатки, закрепленные в кольцевых наружном и внутреннем ободах, образующих перед лопатками расширяющийся канал, и установленные в ободах перед лопатками несущие элементы с кольцевыми профилированными разделителями потока, отличающийся тем, 4to, с целью повышения экономичности турбины в широком диапазоне режимов работы, он дополнительно содержит расположенные перед разделителями турбулизирующие стержни, разделители выполнены разрезными , а несущие элементы - в виде турбулизирующих стержней, и все стержни установлены в ободах консольно с возможностью радиального перемещения и снабжены приводами , а в ободах выполнены выемки для размещения разделителей. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что стержни, установленные в наружном и внутреннем ободах, имеют в зоне канала максимальную длину, составляющую соответственно 0,2-0,25 и 0,1-0,15 от высоты лопаток.

„„SU„„1023113 А

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК э<ж г 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ ".", "- - .;.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что стержни, установленные в наружном и внутреннем ободах, имеют в зоне канала максимальную длину, составляющую соответственно 0,2 — 0,25 и 0,1 — 0,15 от высоты лопаток.

i5 (54) (57) 1. НАПРАВЛЯЮЩИЛ АППАРАТ

ТУРБИНЫ, содержащий лопатки, закрепленные в кольцевых наружном и внутреннем ободах, образующих перед лопатками расширяющийся. канал, и установленные в ободах перед лопатками несущие элементы с (21) 3386132/24-06 (22) 15.01.82 (46) 15.06.83. Бюл. № 22 (72) А. Б. Байбаков и Г. Г. Шпензер (71) Ленинградский ордена Ленина поли-. технический институт им. М. И. Калинина (53) 621.438 (088.8) (56) 1, Моисеев-А. А., Топунов А. М., Шницер Г. Я. Длинные лопатки судовых турбин.

Л., «Судостроение», 1969, с. 201 — 202, рис. 85.

2. Авторское свидетельство СССР № 241824, кл. F 01 D 9/02, 1965. кольцевыми профилированными разделителями потока, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности турбины в широком диапазоне режимов работы, он дополнительно содержит расположенные перед разделителями турбулизирующие стержни, разделители выполнены разрезными, а несущие элементы — в виде турбулизирующих стержней, и все стержни установлены в ободах консольно с возможностью радиального перемещения и снабжены приводами, а в ободах выполнены выемки для размещения разделителей.

10231!3

Составитель К. Алексеев

Редактор A. Долинич Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Заказ 4178!23 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к турбостроению и касается конструкции направляющих аппаратов турбин.

Известен направляющий аппарат турбины, содержащий лопатки, закрепленные в кольцевых наружном и внутреннем ободах, образующих перед лопатками расширяющийся канал (!). Форма канала и профилирование канала с учетом пространственных эффектов обеспечивают небольшие потери и неравномерность потока на выходе направляющего аппарата.

Однако по мере дросселирования турбины расход рабочего тела уменьшается и у корневого обвода образуется отрывная зона, постепенно распространяющаяся по высоте лопатки, потери и неравномерность потока за направляющим аппаратом значительно возпастают.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является направляющий аппарат, содержащий лопатки, закрепленные в кольцевых наружном и внутреннем обводах, образующих перед лопатками несущие элементы с кольцевыми профилированными разделителями потока. Кольцевые разделители потока задерживают наступление отрыва потока при дросселировании турбины (2).

Однако при более глубоком дросселировании турбины отрыв возникает из-за нерасчетных углов натекания потока на разделители и лопатки. Кроме того, разделители служат источником дополнительных потерь на номинальном режиме, когда поток не проявляет тенденций к отрыву, экономичность турбины снижается.

Цель изобретения — повышение экономичности турбины в широком диапазоне режимов работы.

Указанная цель достигается тем, что направляющий аппарат турбины содержит лопатки, закрепленные в кольцевых наружном и внутреннем ободах, образующих перед лопатками расширяющийся канал, и установленные в ободах геред лопатками несущие элементы с кольцевыми профилированными разделителями потока, причем он дополнительно содержит расположенные перед разделителями турбулизирующие стержни, разделители выполнены разрезными, а несущие элементы — в виде турбулизирующих стержней, и все стержни установлены в ободах консольно с возможностью радиального перемещения и снабжены приводами, а в ободах выполнены выемки для размещения разделителей, причем стержни, установленные в наружном и внутреннем ободах, имеют в зоне канала максимальную длину, состав5

50 ляющую соответственно 0,2 — 0,25 и 0,1—

О, 15 от высоты л оп а ток.

На чертеже показан направляющий аппарат турбины, продольный разрез.

Направляющий аппарат турбины содержит лопатки 1, закрепленные в кольцевых наружном и внутреннем ободах 2 и 3, образующих перед лопатками 1 расширяющийся канал 4, и установленные в ободах 2 и 3 перед лопатками несущие элементы 5 с кольцевыми профилированными разделителями 6 и 7 потока, перед которыми расположены турбулизирующие стержни 8 и 9. Разделители 6 и 7 потока выполнены разрезными, а несущие элементы 5 в виде турбулизирующих стержней 10 и 11 и все стержни 8 — ll установлены в ободах 2 и 3 консольно с возможностью радиального перемещения и снабжены приводами 12 — 15. В ободах 2 и 3 выполнены выемки 16 и 17 для размещения разделителей потока 6 и 7, причем стержни 8, 10 и 9, 11, установленные в наружном и внутреннем ободах 2, 3, имеют в зоне канала 4 максимальную длину составляющую соответственно 0,2 — 0,25 и 0,1 — 0.15 от высоты лопаток 1.

При работе турбйны на номинальном режиме стержни 8, 9 и 10, 11 убраны из канала 4 таким образом, что разделители 6 и 7 полностью или частично размещены в выемках 16 и 17 зайодлицо с обтекаемыми потоком поверхностями ободов 2 и 3. Безотрывное течение обеспечивается профилированием лопаток 1 и ободов 2 и 3 соответственно номинальному режиму. По мере дросселирования расхода рабочего тела и проявления тенденций к отрыву потока в турбине стержни 8 — 11 выдвигают. Разделители потока 6 и 7 способствуют равномерному распределению потока рабочего тела по высоте лопаток 1. Турбулизирующие стержни 8 — ll увеличивающие обмен энергии поперек потока, способствуют безотрывному обтеканию разделителей потока 6 и 7, ободов 2 и 3 направляющих лопаток 1 на нерасчетных режимах.

Отсутствие большого числа загромождающих канал 4 элементов на номинальном режиме обеспечивает максимально достижимую для данных условий экономичность турбины. При нерасчетных режимах работы выдвинутые из наружного и внутреннего ободов 2 и 3 соответственно на длину 0,2—

0,25 и 0,1 — 0,15 от высоты лопаток 1 стержни 8 — 1 и разделители 6 и 7 обеспечивают повышение экономичности турбины за счет подавления отрыва на кольцевых элементах 2, 3, 6 и 7 и лопатках 1 и 18 путем турбулизации потока.