Сопловой аппарат осевой турбины

Авторы патента:

БУСУРИН ВАДИМ НИКОЛАЕВИЧ

КИРИЛЛОВ ИВАН ИВАНОВИЧ

РАКОВ ГЕННАДИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

РОДИН КОНСТАНТИН ГЕОРГИЕВИЧ

F01D9/06 - каналы, подводящие рабочее тело к соплам и т.п.

СОПЛОВОЙ АППАРАТ ОСЕВОР| ТУРБИНЫ, содержащий кольцо и выполд ненные в нем тангенциаЛьные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечно сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, и входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием, отличающийся тем, что, с целью повышення экономичности, на торце кольца со стороны входа выполнена ytловая расточка, поверхностн которой образованы двумя соосными кольцу однополостными гиперболоидами, образующая одного. . нз которых расположена на пересечении цн Лнндра с плоскостью, проходящей через ось сопла параллельно оси кольца, a образующая другого - параллельно указанной плоскости н касательно к основанию цилиндра . 5

СОКИ СОВЕТСНИХ

««««

РЕСПУБЛИН с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н «BTOPCKONIY СЯЙДЕТЕЛЬст«У

О )

С5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЦ ИЙ (21) 3353520/24 08 (22) 11;1! .81. (46) 28.02.84. Бюл. )ЧУ 8 (72) В. Н, Бусурин, И. И. Кириллов, Г. Л. Ранов и К. Г. Родин (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (53) 621.438 (088.8) (56) l. Патент России, Ж 278, кл. F Ol D9/02,,1914.

2. Цитеман К. Расчет н конструкция па.ровых турбин. М., Энергоиздат, ) 933, с. !64;

165.,(54) (57) СОПЛОВОИ АППАРАТ OCEBOFf

ТУРБИНЫ, содержащий кольцо и выпол

„„SU„„1076603 А

s(3} F 0l D 906. пенные в нем тангенциаЛьные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, н входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, на торце кольца со стороны входа выполнена у.гловая расточка, поверхности которой образованы двумя соосными кольцу однополостными гиперболоидами, образующая одного. нз которых расположена на пересечении ци-линдра с плоскостью, проходящей через ось сопла параллельно оси кольца, а образующая другого вЂ” параллельно укаэанной плоскости н касательно к основанию цилиндра.

1676603

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть применено в кон.струкции сопловых аппаратов осевых турбин, Известен сопловой аппарат осевой турбины, содержащий кольцо,в котором выполнены префилированные криволинейные сопла (Ц.

Однако в осевых турбинах небольшой размерности, рассчитанных на высокие перепады давления, выполнение профилированных криволинейных сопел, рассчитанных на высокую сверхзвуковую скорость, практически невозможно с требуемой точностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сопловой аппарат осевой турбины, содержащий кольцо и выполненные в нем тангенциальные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, и входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием. Известный сопловой аппарат технологичен и может быть изготовлен с высокой точностью (1!!

Однако расположение отверстий входных участков на торце кольца сопряжено с до- полнительными потерями, вследствие неравномерности потока по сечению отверстий,",неблагоприятных условий обтекания острых кромок разделительных перемычек и несоответствия обводов проточной часди циркуляционному течению перед colIJIQBhIM аппаратом, что снижает экономичность.

Цель изобретения вЂ” повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что в сопловом аппарате осевой турбины, содержащем кольцо и выполненные в ием тангенциальные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, и входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием, на тор . це кольца со стороны входа потока выполнена угловая расточка, поверхности которой образованы двумя соосными кольцу одно5

1О

1й

40 полостными гиперболоидами, образующая одного из которых расположена на пересечении цилиндра с плоскостью, проходящей через ось сопла параллельно оси кольца, а образующая другого вЂ” параллельно указанной плоскости и касательно к основанию цилиндра.

На фиг. I изображен сопловой аппарат осевой турбины; на фиг. 2 вЂ” разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” разрез Б-Б на фиг. 1.

Сопловой аппарат осевой турбины содержит кольцо 1 и выполненные в нем тангенциальные сопла 2, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось 3, расположенную под углом с(к торцам 4 и 5 кольца 1, и входной участок 6 в виде цилиндра 7 с плоским кольцевым основанием 8, причем на торце 5 кольца 1 со стороны входа потока выполнена угловая расточка 9, поверхности которой образованы двумя соосными кольцу 1 однополостными гиперболоидами 10 и 11, образующая 12 одного из которых расположена на пересечении цилиндра 7 с плоскостью 13, проходящей через ось 3 сопла 2 параллельно оси кольца 1, а образующая 14 другого вЂ” параллельно указанной плоскости

13 и касательно к основанию 8 цилиндра 7.

Прн работе турбины поверхность гиперболоида 10 соплового аппарата соответствует циркуляционному течению, устанавливающемуся перед торцом 5 кольца 1 и организует течение практически по прямолинейным линиям тока, параллельным образующей 12, соответствующим расположению осей 3 сопел 2. Поверхность гиперболоида

11 пересекает цилиндры 7 входных участков 6 под максималъными углами, предельно укорачивая их и образуя входные отверстия 15 минимального периметра,что обеспечивает равномерность потока по сечению ртверстия и опти мальные условия обтекания (без радиального перекоса) острой кромки разделительной перемычки.

При таком выполнении уменьшаются потери во входных участках 6 сопел 2 и уменьшается неравномерность потока, что повышает экономичность соплового аппарата. f076603

8 g

Фиг. Я

l 076603

Составитель К. Алексеев

Редактор П. Макар1евич Техред И. Верес Корректор М. Шарошн

Эакйа.701/31 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Фнлнвл ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Паровпускной патрубок цилиндра турбины // 568727

Впускное устройство паровой турбины // 407063

Турбокомпрессор преимущественно для наддува двигателей внутреннего сгорания // 273956

Одновенечная лопаточная газовая турбина многократного действия // 129072

Патент 79503 // 79503

Узел для выхлопного патрубка лопастной машины и комплект с, по меньшей мере, двумя узлами // 2162948

Изобретение относится к узлу для выхлопного патрубка лопастной машины, в частности паровой турбины, и расположенному в выхлопном патрубке подшипнику лопастной машины

Соединительное устройство для переходного канала в газовой турбине // 2270344

Устройство для удержания и расположения вспомогательного оборудования в турбореактивном двигателе с истечением первичного и вторичного воздуха и съемная панель // 2324832

Изобретение относится к авиации, в частности к устройствам для крепления и удержания вспомогательного оборудования в турбореактивных двигателях

Сопловая коробка паровой турбины, а также паровая турбина // 2445466

Переходной канал между двумя ступенями турбины и газотурбинный двигатель // 2455498

Турбина газотурбинного двигателя // 2480590

Изобретение относится к турбинам газотурбинных двигателей наземного и авиационного применения

Турбонасосный агрегат и способ перекачивания холодной, горячей и промышленной воды // 2511983

Изобретение относится к турбонасосостроению. Турбонасосный агрегат содержит турбинный узел, включающий корпус подвода пара, сопловый аппарат с наклонными конфузорно-диффузорными соплами, турбину, имеющую вал с рабочим колесом, и расположенный за турбиной по потоку корпус отвода отработанного пара. Корпус подвода пара снабжен подводящим патрубком и коллектором, включающим осесимметричную кольцевую оболочку, большая часть которой имеет форму фрагмента тора или тороида. Коллектор присоединен к диску соплового аппарата. Сопла аппарата выполнены в диске в количестве 8÷15, продольными осями радиально эквидистантно удалены от оси турбины и разнесены по окружности на равные углы, определенные в диапазоне (24÷45)°. Продольная ось каждого сопла расположена в условной плоскости, параллельной оси вала турбины, нормально радиусу и наклонена в указанной плоскости под углом к условной плоскости диска в направлении, противоположном вектору вращения рабочего колеса турбины под углом (12÷25)°. Насосный узел агрегата включает корпус насоса со шнекоцентробежным рабочим колесом. Изобретение направлено на повышение ресурса работы, компактности, КПД и надежности агрегата и эффективности перекачивания сред при одновременном снижении материалоемкости. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Газовый канал для газовой турбины и газовая турбина, содержащая такой газовый канал // 2551709

Газовый канал для газовой турбины образован концентрическими внутренним и охватывающим его на расстоянии наружным корпусами. Внутренний корпус и наружный корпус взаимосвязаны посредством множества радиальных поддерживающих стоек. Внутренний корпус, наружный корпус и радиальные поддерживающие стойки снабжены термостойкой облицовкой для защиты от отработанных газов. Облицовки поддерживающих стоек, наружного корпуса и внутреннего корпуса разделены на множество отдельных сегментов, закрепленных на опорной конструкции с обеспечением свободного индивидуального термического расширения отдельных сегментов. Опорная конструкция содержит множество монтажных узлов в области наружного корпуса и внутреннего корпуса. Монтажные узлы закреплены на концентрической оболочке посредством радиальных стоек, причем монтажные узлы соответствующих сегментов закреплены винтами. Другое изобретение группы относится к газовой турбине включающей указанный выше газовый канал, по которому выходят отработанные газы. Группа изобретений позволяет упростить обслуживание газового канала турбины и снизить в нем термические напряжения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Тепловой экран для трубы впуска пара турбины низкого давления // 2554129

Турбина содержит наружный кожух, внутренний кожух и трубу впуска пара, содержащуюся между наружным кожухом и внутренним кожухом, чтобы передавать пар к внутреннему кожуху. Турбина содержит узел турбины, содержащий трубу и по меньшей мере один сегмент. Сегмент образован из по меньшей мере двух жестких оболочек. Каждая оболочка содержит по меньшей мере одно крепежное отверстие для прикрепления к трубе и по меньшей мере один крепежный элемент. Труба содержит по меньшей мере одну бобышку с внутренней резьбой на оболочку. Бобышка приварена к трубе, и на эту бобышку опирается оболочка. По меньшей мере одно отверстие и одна бобышка обращены друг к другу. Крепежный элемент проходит через отверстие, обращенное к бобышке, и крепежный элемент прикреплен к бобышке. Упомянутая труба узла является упомянутой впускной трубой, подающей пар к турбине. Достигается ограничение теплового взаимодействия между трубой впуска пара и потоком пара, покидающим турбину, и тем самым уменьшение влаги в турбине и, соответственно, увеличение эффективности турбины. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система и способ для отбора рабочей текучей среды от внутреннего объема турбомашины и турбомашина, содержащая такую систему // 2567524

Система отбора рабочей текучей среды от внутреннего объема турбомашины содержит обойму лопаток, содержащую кольцеобразную направляющую, и множество лопаточных устройств, каждое из которых содержит полку, лопаточный элемент, установленный на полку, и хвостовик, установленный на кольцеобразной направляющей. Между полкой лопатки и кольцеобразной направляющей образована первая кольцеобразная полость, а между хвостовиком лопатки, кольцеобразной направляющей и обоймой лопаток образована вторая кольцеобразная полость. Между краем полки лопатки и обоймой лопаток образован кольцеобразный зазор с возможностью отбора текучей среды в первую кольцеобразную полость. В кольцеобразной направляющей образовано впускное отверстие, связывающее первую и вторую кольцеобразные полости. Другое изобретение группы относится к турбомашине, содержащей вращающийся вал и указанную выше систему отбора рабочей текучей среды. При отборе рабочей текучей среды от внутреннего объема турбомашины используют указанную выше систему отбора. Группа изобретений позволяет упростить систему отбора рабочей текучей среды турбомашины. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 ил.