Ступень-сепаратор

 

Изобретение относится к трубиностроению, предназначено преимущественно для использования во влажно-паровых турбинах и позволяет повысить эффективность сепарации и уменьшить эрозионный износ ступени-сепаратора Ступень-сепаратор содержит сопловой аппарат, рабочий аппарат, лопатки которого имеют криволинейную волнообразную форму и бандаж с кольцевым влагоотводящим каналом, совмещенным с влагоулавливающей камерой. Вогнутая поверхность входной части профиля рабочих лопаток ориентирована по направлению вращения ротора турбины. При входе влажного пара в рабочий аппарат уменьшается вероятность дробления влаги о профильную поверхность лопаток и образуется устойчивая, движущаяся с невысокой скоростью по лопаткам пленка влаги, что значительно снижает силу удара капель об лопатки, повышает эффективность сепарации и уменьшает эрозионный износ ступени-сепаратора . 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Г 01 D 25/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4632790/06 (22) 06.01,89 (46) 30.03.91. Бюл. ¹ 12 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) А.М. Топунов, Ю.М. Погодин, А.С. Петров, А:М. Струков и М,Б. Чудаков (53) 621.165 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1550187, кл, F 01 0 25/32, 1988. (54) СТУПЕНЬ-СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к трубиностроению, предназначено преимущественно для использования во влажно-паровых турбинах и позволяет повысить эффективность сепарации и уменьшить эрозионный износ ступени-сепаратора. Ступень-сепаратор соИзобретение относится к турбиностроению и может быть использовано во влажно-паровых турбинах.

Цель изобретения — повышение эффективности сепарации и уменьшение эрозионного износа ступени-сепаратора.

На фиг.1 изображена ступень-сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечное сечение; на фиг.3 — треугольники скорости для пара и влаги.

Стуйень-сепаратор содержит неподвижный сопловой аппарат 1 с сопловыми лопатками 2 и рабочий аппарат 3, жестко закрепленный на роторе(не показан), Рабочие лопатки 4 рабочего аппарата 3 в поперечном сечении (фиг.2) имеют криволинейную волнообразную профилированную форму. Каждая лопатка 4 в поперечном сечении имеет точки 5 и 6 перегиба.

Бандаж 7 выполнен из лент 8 и 9, торцовые

„„53J 1638318 Al держит сопловой аппарат, рабочий аппарат, лопатки которого имеют криволинейную волнообразную форму и бандаж с кольцевым влагоотводящим каналом, совмещенным с влагоулавливающей камерой.

Вогнутая поверхность входной части профиля рабочих лопаток ориентирована по направлению вращения ротора турбины. При входе влажного пара в рабочий аппарат уменьшается вероятность дробления влаги о профильную поверхность лопаток и образуется устойчивая, движущаяся с невысокой скоростью по лопаткам пленка влаги, что значительно снижает силу удара капель об лопатки, повь:шает эффективность сепарации и уменьшает эрозионный износ ступени-сепаратора. 3 ил. поверхности 10 и 11 которых по ходу пара установлены с отрицательной перекрышей и образуют кольцевой влагоотводящий канал 12, совмещенный с влагоулавливающей О камерой 13, выполненной на периферии в (ь) корпусе 14 турбины. 00

Входная часть 15 рабочих лопаток 4 рабочего аппарата 3 ориентирована своей вогнутой поверхностью 16 по направлению вращения ротора. Лопатки 2 соплового аппарата 1 целесообразно проектировать в данной ступени-сепараторе с большими уг- Й лами выхода потока а1 . ъ

Ступень-сепаратор целесообразно проектировать на малый теплоперепад, чтобы уменьшить в ней относительные потери, связанные с некоторым ухудшением аэродинамики потока.

Рабочий пар выходит из соплового аппарата 1 и входит в рабочий аппарат 3. Из-за

1638318 различия скоростей влажной С>в и паровой С1п фаз углы входа в рабочий аппарат 3 в относительном движении влажной фазы P a значительно больше 90О. В результате капельки влаги, особенно крупнодисперсной, входят на вогнутую поверхность 16 входной части 15 с малыми углами в направлении, близком к касательной к вогнутой поверхности 16 входной части 15. Благодаря эффекту смачивания и наличию центробежного ускорения на вогнутой поверхности 16 входной части 15 на ней происходит интенсивная сепарация с образованием устойчивой, движущейся с невысокой скоростью пленки влаги, которая центробежными силами отбрасывается к бандажу 7 лопаток 4 рабочего аппарата 3 и через влагоотводящий канал 12 отводится во влагоулавливающую камеру 13.

Поток пара, выходящий с лопаток 2 соплового аппарата 1 с более высокой скоростью С1п, чем влага, входит на лопатки 4 рабочего аппарата 3 с некоторым отрицательным углом атаки. В результате этого на вогнутой поверхности 16 входной части 15 лопаток 4 рабочего аппарата 3 создается местное разрежение и завихрение потока, что также способствует повышению эффективности сепарации ступени-сепаратора.

Кроме того, благодаря тому, что влага входит на вогнутую поверхность 16 входной части 15 лопаток 4 рабочего аппарата 3 под маленькими углами, исключается ее дробле5 ние и унос потоком пара далее в следующие ступени-турбины, что также повышает эф, фективность сепарации ступени-сепаратора, При этом значительно снижается сила удара капель влаги о лопатки 4 рабочего

10 аппарата 3, что значительно уменьшает эрозионный износ ступени-сепаратора.

Формула изобретения

Ступень-сепаратор, содержащая сопло- .

15 вой и рабочий аппараты с сопловыми и рабочими криволинейными профилированными лопатками, последние из которых имеют точки перегиба в поперечном сечении и бандаж, выполненный из лент, торцовые поверхности

20 которых по ходу пара установлены с отрицательной перекрышей и образуют кольцевой влагоотводящий канал, совмещенный с влагоулавливающей камерой, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что. с целью повышения эффективно25 сти сепарации и уменьшения эрозионного износа, вогнутая поверхность входной части профилированных рабочих лопаток ориентирована по направлению вращения рабочего аппарата, 30

1638318

Составитель В.Гуторов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар

Редактор М.Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 909 Тираж 333 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5