Турбокомпрессор
Использование: газотурбостроение. Сущность изобретения: турбокомпрессор содержит вал, на концах которого закреплены центростремительная турбина и центробежный двухпоточный компрессор-имеющий рабочие колеса с дисками, входы которых обращены в противоположные стороны, с общей напорной полостью, в которой установлен спрямляющий аппарат. Рабочее колесо , обращенное входом в сторону турбины, имеет выходной диамето больше одноименного диаметра другого -рабочего колеса. Турбокомпрессор снабжен кольцевыми радиальными перегородками, установленными в напорной полости, примыкающими по внутреннему диаметру к дискам рабочих колес и образующими между собой кольцевой канал, сообщенный с напорной полостью, внутренний диаметр которого меньше выходного диаметра рабочего колеса, обращенного входом в противоположную от турбины сторону. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
PF C;rlYBflNK
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) li6t83HA3 в- Й ;:Ы дця ЛИ йТ lq ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874726/06 (22) 17,10.90 (46) 15.05.93. Бюл. N. 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностроения (72) Б.С.Каневский, В.Х.Дуберштейн, Ю.И.Лебедев и А.А,Кохан (56) Шварц В,А. Конструкции газотурбинных установок, М.: Машиностроение, 1970, с, 196 202. (54) ТУРБОКОМПРЕССОР (57) Использование: газотурбостроение, Сущность изобретения: турбокомпрессор содержит вал, на концах которого закреплены центростремительная турбина и центробежный двухпоточный компрессорумеющий Изобретение относится к газотурбостроению, в частности к конструкциям газотурбинных двигателей (ГТД), включающим сдвоенный центробежный компрессор, Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности турбокомпрессора. На фиг.1 и 2 представлены устройство турбокомпрессора и двухпоточного компрессора. Турбокомпрессор (TKP) содержит общий вал 1, на котором закреплены турбина 2 и двухпоточный компрессор (ДПК) 3 с рабочими колесами 4, 5, а также камеру сгорания 6 сообщающуюся на входе и выходе с ДПК и с турбиной ДП К 3 содержит расположенные с обеих сторой воздухоприемные улитки 7, 8 и общую напорную улитку 9, закрепленные (7, 8, 9) на корпусе 10. Колеса SU. 1815427 А1 рабочие колеса с дисками, входы которых обращены в противоположные стороны, с общей напорной полостью, в которой установлен спрямляющий аппарат. Рабочее колесо, обращенное входом в сторону турбины, имеет выходной диамето больше одноименного диаметра другого рабочего колеса. Турбокомпрессор снабжен кольцевыми радиальными перегородками, установленными в напорной полости, примыкающими по внутреннему диаметру к дискам рабочих колес и образующими между собой кольцевой канал, сообщенный с напорной полостью, внутренний диаметр которого меньше выходного диаметра рабочего колеса, обра-, щенного входом в противоположную от . турбины сторону. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. 5 и 4 снабжены рабочими лопатками 11, 12 и имеют различные наружные диаметры 0 < 0 . В улитке 9 на выходе лопаток Ъ 11, 12 расположен спрямляющий аппарат (СА) 13, включающий безлопаточные участки 14 колеса 4, общий участок 15, а также лопаточный аппарат 16. На турбине и комп- (Л рессоре обозначены противоположно на- ф, правленные осевые усилия Pz и Рз. Ы На выходе лопаток 11 и 12 установлены радиальные перегородки 17, 18.,образующие канал 19, сообщающий периферийную полость А улитки 9 и межлопаточную кольцевую полость Б, образованную промежуточным кольцом 20 и спинками колес 4 и 5. Боковыми стенками перегородок 17 и 18 и диффузора на выходе колес 5 и 4 образованы спрямляющие каналы 21 и 22, 1 1815427 Предложенный способ в TKP осуществляют следующим образом. На рабочем режиме в камеру сгорания 6 подают сжатый воздух от ДПК 3 и топливо от источника, сжигаюг топливо и образованные рабочие газы подают на турбину 2. При обтекании ° газом лопаток в турбине 2 возникают усилия Рг, которые необходимо уравновесить усилиями от ДПК. В компрессоре с выхода лопаток 11 и 12 высокоскоростной поток сжатого воздуха подают в диффузорный спрямляющий аппарат (СА), где происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную, и затем — в полость напорной улитки 9. В связи с тем, что колесо 5 выполнено больше колеса 4, 05 04 на кольцевой плоскости (05-04) спинки колеса 5 давления воздуха больше,чем со стороны лопаток 11. B результате возникает уравновешивающее. осевое усилие Рз = Р2, т,е. Рз - Р2 = О. Рабочие колеса 4, 5 и канал 14 конструктивно выполнены так, что нэ выходе общего безлопаточного СА (БСА) 15 образуют равномерные поля скоростей и давлений. В компрессоре давление в полости А улитки 9 всегда будет больша давления воздуха.в скоростном канале 14, прилегающем к поверхности спинки колеса 5, что снижае величину Рз и приводит к увеличению разности 0в -04. В предложенной конструкции (фиг.2) давление в полости Б, прилегающей к спинке колеса 5, за счет ее сообщения с полостью А, образует давление больше чем в канале 14 ранее и тем самым увеличивают Рз. Формула изобретения 1. Турбокомпрессор, преимущественно ° газотурбинного двигателя, содержащий вал, нэ концах которого закреплены центростремительная турбина и центробежный двухпо"О точный. компрессор, имеющий рабочие колеса с дисками, входы которых обращены в противоположные стороны, с общей напорной полостью, в которой установлен спрямляющий аппарат, отличающийся "5 тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции путем уравновешивания осевой силы, рабочее колесо, обращенное входом в сторону турбины, имеет выходной диаметр, больше одноименного 20 диаметра другого рабочего колеса.. 2. Турбокомпрессор по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен кольцевыми радиальными перегородками, установленными в напорной полости, примыкающими по внутреннему диаметру к дискам рабочих колес и образующими между собой кольцевой канал, сообщенный с напорной полостью, внутренний диаметр которого меньше выходного диаметра рабочего колеса, обраЗО. щенного входом в противоположную от турбины сторону, 1815427 35 Составитель А,Кохан Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 1626 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
