Поворотная регулирующая диафрагма

 

Использование: в турбостроении преимущественно для мощных теплофикационных турбин. Цель: повышение экономичности. Сущность изобретения: на поворотном кольце 1 в части 4 направляющей лопатки выполнены полость 6 и входное отверстие 7 в полость 6 и выходное отверстие 9. При наличии в части 4 торцевой стенки 8 с несколькими выходными отверстиями 9, последние сообщают полость 6 с областью 11 внезапного расширения межлопаточного канала 3 в положении прикрытия диафрагмы. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 01 О 25/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

d (21) 4777090/06 (22) 02,01.90 (46) 07.11,92.Бюль 41 (71) Брянский институт транспортного шиностроения (72) И.Г. Гоголев, А.М.Дроконов и А,А. Кочегаpos (56) 1. Авторское свидетельство СССР йв 152468, кл. F 01 D 25/24. 1962.

2, Авторское свидетельсьво СССР

М 1573217, кл. F 01 0 25/24, 9/02, 1988. (54) ПОВОРОТНАЯ РЕГУЛИРУЮЩАЯ ДИАФРАГМА Ы 1774031 1A l (57) Использование: в турбостроении преимущественно для мощных теплофикационных турбин. Цель: повышение экономичности. Сущность изобретения: на поворотном кольце 1 в части 4 направляющей лопатки выполнены полость 6 и .входное отверстие 7 в полость 6 и выходное отверстие 9. При наличии в части 4 торцевой стенки 8 с несколькими выходными отверстиями 9, последние сообщают полость 6 с областью 11 внезапного расширения межлопаточного канала 3 в положении прикрытия диафрагмы. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1774031

Изобретение относится к турбостроению и преимущественно к регулирующим диафрагмам для мощных теплофикационных турбин.

Известна поворотная диафрагма паровой турбины, содержащая поворотное кольцо с каналами для подвода пара и неподвижное кольцо с сопловыми лопатками, причем закрытие диафрагмы осуществляется в направлении от выпуклой к вогнутой поверхностям смежных лопаток f1).

Недостатками данной конструкции являются низкая экономичность при частичном закрытии диафрагмы вследствие повышенных потерь энергии потока в лопаточном аппарате диафрагмы, а также отсутствие возмо>кности для охлаждения цилиндра низкого давления при полном закрытии диафрагмы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является поворотная регулирующая диафрагма паровой турбины, содержащая поворотное кольцо с подвижными частями и неподвижное кольцо с неподвижными частями лопаток, образующих в положении полного открытия профиль направляющей турбинной лопатки, причем закрытие диафрагмы осуществляется в направлении от вогнутой к выпуклой поверхностям смежных лопаток (2), Недостатками известной диафрагмы являются повышенные потери энергии при обтекании обратного уступа на вогнутой стороне лопатки, возникающего при частичном закрытии диафрагмы, и пониженная экономичность цилиндра, вызванная тем, что в положении полного закрытия диафрагмы невозможно подать пар для охлаждения цилиндра низкого давления на теплофикационных режимах.

Целью изобретения является повышение экономичности, Указанная цель достигается в поворотной регулирующей диафрагме, включающей поворотное и неподвижное кольца и направляющие лопатки с межлопаточными каналами. Каждая направляющая лопатка

- состоит из двух частей, Одна часть лопатки со стороны входа потока закреплена на поворотном, а другая — на неподвижном кольцах.

Согласно изобретению в каждой закрепленной на поворотном кольце части лопатки выполнены полость, сообщающаяся с мех<лопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы, и входное отверстие в полость са стороны входа потока и воздействия вращающей силы. При этом каждая закрепленная на поворотном кольце часть

10 лопаток; на фиг.5 — то же, в положении полного закрытия; на фиг,6 — то же, в положении частичного закрытия диафрагмы беэ торцевой стенки, закрепленной на поворотном кольце части лопатки.

Поворотная регулирующая диафрагма включает поворотное 1 и неподвижное 2 кольца и направляющие лопатки с межлопаточными каналами 3. Каждая направляющая лопатка состоит из двух частей. Часть 4 направляющей лопатки со стороны входа потока закреплена на поворотном 1 кольце, а часть 5 — на неподвижном 2 кольце. В каждой закрепленной на поворотном 1 кольце части лопатки 4 выполнены полость 6, сообщающаяся с межлопаточным каналом 3 в положении прикрытия диафрагмы, и входное отверстие 7 в полость 6 со стороны входа потока и воздействия вращающей силы.

Каждая закрепленная на поворотном 1 кольце часть лопатки 4 может быть снабжена торцевой стенкой 8 с одним или несколькими выходными отверстиями 9, сообщающимися полость 6 межлопаточным каналом 3 в положении прикрытии диафрагмы.

При работе устройства на режиме полного открытия поворотной регулирующей диафрагмы (фиг.2) части лопаток 4 и 5 образуют профиль направляющей лопатки, а выходные отверстия 9 закрыты.

В положении прикрытия диафрагмы (фиг.3 и 4) в зависимости от направления воздействия вращающей силы на одной из сторон лопатки образуется область внезапного сух<ения 10, а на противоположной— область 11 внезапного расширения потока.

За счет естественной разности давлений поток инжектируется,из области внезапного сужения 10 через входное отверстие 7, полость 6 и выходные отверстия 9 в область 11 внезапного расширения, При этом происходит отсос накопившегося пограничного слоя в области 10, сдув и разрушение паразитного вихря в области

55 лопатки снабжена торцевой стенкой с, па крайней мере, одним выходным отверстием, сообщающим полость с межлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагM bl.

На фиг.1 изображена поворотная регулирующая диафрагма, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1 в положении полного открытия диафрагмы; на фиг.3 — то же, в положении частичного закрытия при направлении закрытия от выпуклой к вогнутой поверхностям смежных лопаток; на фиг,4 — то же, в положении частичного закрытия при направлении закрытия от вогнутой к выпуклой поверхностям смежных

1774031

11, что обуславливает снижение потерь энергии при течении потока в регулирующей диафрагме, При работе на режиме полного закрытия регулирующей диафрагмы (фиг.5) часть 5 лопатки 4 полностью перекрывает межлопаточный канал 3, но входное 7 и выходные 9 отверстия остаются открытыми и обеспечивают необходимый расход пара для охлаждения цилиндра низкого давления, что 10 повышает надежность работы турбины, 8 устройстве на фиг.6 поступающий через входное отверстие 7 и полость 6 поток вдувается в область внезапного расширения 11 непосредственно иэ полости 6, ято 15 обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление потока вдува.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что в положении прикрытия диафрагмы под действи- 20 ем естественной разности давлений через полость в подвижной части каждой направляющей лопатки происходит отсос пограничного слоя из области внезапного сужения и вдув потока в зону внезапного 25 расширения межлопаточного канала. Это способствует лучшей организации течения в регулирующей диафрагме и снижает потери энергии в ней.

Формула изобретения

1. Поворотная регулирующая диафрагма, включающая поворотное и неподвижное кольца и направляющие лопатки с межлопаточными каналами, каждая из которых состоит иэ двух частей, при этом, одна часть со стороны входа потока закреплена на поворотном кольце, а другая — на неподвижном кольце, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, в каждой закрепленной на поворотном кольце части лопатки выполнены полость, сообщающаяся с межлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы, и входное отверстие в полость со стороны входа потока и воздействия вращающей силы.

2. Диафрагма по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что каждая закрепленная на поворотном кольце часть лопатки снабжена торцевой стенкой с по крайней мере, одним выходным отверстием, сообщающим полость с межлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы.

i 774031

Фие. 5 рь тие

1774031

Составитель А.Кочегаров

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий. Редактор

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

Заказ 3912 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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