Входной патрубок газовой турбины



Входной патрубок газовой турбины
Входной патрубок газовой турбины
Входной патрубок газовой турбины
Входной патрубок газовой турбины

 


Владельцы патента RU 2619439:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в отраслях техники, где применяются газовые турбины, в частности в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей. Входной патрубок газовой турбины содержит кольцевой газовый коллектор, корпус турбины и центральную перегородку, размещенную на противоположной к входу в коллектор стороне. Центральная перегородка выполнена из двух частей с зазором, при этом одна ее часть соединена с кольцевым газовым коллектором, другая соединена с корпусом турбины. Зазор между частями выполнен в виде щелевого лабиринтного уплотнения. Изобретение позволяет повысить надежность входного патрубка газовой турбины на форсированных режимах с сохранением высоких энергетических показателей - к.п.д. и пропускной способности за счет обеспечения возможности «дышать» кольцевому газовому коллектору и исключить появление «паразитных» вихрей газа внутри коллектора, снижающих к.п.д. и пропускную способность турбины. 3 ил.

 

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в отраслях техники, где применяются газовые турбины, в частности в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей.

Известен входной патрубок газовой турбины, который выполнен симметричным и с плавно изменяющейся проходной площадью с целью обеспечения равномерного поля скорости газа, подаваемого на газовую турбину. При этом обеспечиваются максимально выгодные параметры турбины - коэффициент полезного действия и пропускная способность (см. книгу Г.Ш. Розенберга «Судовые центростремительные газовые турбины», издательство «Судостроение», г. Ленинград, 1964 г., стр. 190, рис. 97 a1 и рис. 97 а5).

Данная конструкция входного патрубка вполне работоспособна, но обладает следующим существенным недостатком: при выполнении патрубка из жаропрочной и жаростойкой стали (типа ЭП-202, ЭП-915) профилированный патрубок изготовить практически невозможно из-за чрезвычайно трудной обрабатываемости механическими способами данной стали. При этом эти стали хорошо штампуются и куются.

Известен входной патрубок газовой турбины, взятый за прототип изобретения, который выполняется симметричным, но с постоянным проходным сечением (см. книгу Г.Ш. Розенберга «Судовые центростремительные газовые турбины», стр. 190, рис. 97 а2). Причем в патрубок вставляются две центральные перегородки для устранения влияния неравномерности подвода потока газа к турбине на к.п.д. турбины, на стабильность к.п.д. и пропускной способности турбины (устраняются круговые «паразитные» вихри газа). Этот входной патрубок не имеет недостатков, отмеченных выше, т.е. обладает высокой технологичностью. Недостатком входного патрубка газовой турбины по прототипу является малая надежность на форсированных режимах из-за уменьшения «податливости» конструкции (нижнее ребро связано с газовым коллектором и с корпусом): на форсированных режимах в газовом коллекторе резко повышается давление и температура и он, как всякая упругая оболочка, стремится занять положение, обеспечивающее равную прочность по радиальным сечениям. Вследствие того, что упругий газовый коллектор через ребро связан с корпусом, в зоне связи ребра с газовым коллектором в последнем в этой зоне возникают напряжения, превышающие допустимые, что приводит к разрушению изделия. Это влияние было обнаружено при гидроопрессовках входных патрубков, показавших пониженную прочность. То есть при таком исполнении исключается возможность конструкции «дышать» и занять наиболее выгодное положение с точки зрения прочности.

Изобретение решает задачу обеспечения надежности входного патрубка газовой турбины на форсированных режимах. Для этого в газовом коллекторе центральная перегородка размещена на противоположной к входу в коллектор стороне и выполнена из двух частей с зазором, причем одна ее часть соединена с газовым коллектором, а другая соединена с корпусом, а зазор выполнен в виде щелевого лабиринтного уплотнения. При таком исполнении входного патрубка газовой турбины повышается надежность конструкции на форсированных режимах за счет устранения жесткой связи кольцевого газового коллектора с корпусом (растет податливость конструкции) с сохранением стабильности по к.п.д. и по пропускной способности.

Изобретение поясняется чертежами: на Фиг. 1 показан продольный разрез заявленного входного патрубка газовой турбины, на Фиг. 2 - вид А, на Фиг. 3 - зазоры, образующие щелевое лабиринтное уплотнение.

Входной патрубок газовой турбины включает кольцевой газовый коллектор 1, корпус турбины 2, вход в газовый коллектор 3, центральную перегородку из двух частей 4, радиальные зазоры 5, 6, перекрытие 7 и осевой зазор 8. При этом зазоры 5 и 6 образуют щелевое уплотнение, а перекрытие 7 образует лабиринтное уплотнение. Осевой зазор 8 обеспечивает бесконтактное взаимное относительное перемещение частей 4 перегородки при форсаже. Зазоры 5, 6, 8 и перекрытие 7 выбираются конструктивно.

При подаче рабочего горячего тела – газа, через вход в коллектор 3 внутри коллектора на форсированном режиме повышается температура и давление (например, в одном из изделий температура повышается до ~950°C и давление повышается до ~500 атм), что приводит к деформации кольцевого газового коллектора 1, который, как любая оболочка, стремится занять наиболее выгодное положение, обеспечивающее равное напряжение по сечениям коллектора. Это стало возможно потому, что центральная перегородка 4 выполнена из двух, не связанных между собой частей (см. Фиг. 2 и Фиг. 3). Одновременно зазоры 5, 6, 8 и перекрытие 7 между перегородками подобраны конструктивно так, что они сохраняют функцию щелевого лабиринтного уплотнения, устраняя круговые «паразитные» вихри газа в коллекторе.

Использование изобретения позволит повысить надежность входного патрубка газовой турбины на форсированных режимах по температуре и давлении с одновременным сохранением высоких энергетических показателей и их стабильности - к.п.д. и пропускной способности турбины.

Входной патрубок газовой турбины, содержащий кольцевой газовый коллектор, корпус турбины, центральную перегородку, размещенную на противоположной к входу в коллектор стороне, отличающийся тем, что центральная перегородка выполнена из двух частей с зазором, при этом одна ее часть соединена с кольцевым газовым коллектором, другая соединена с корпусом турбины, а зазор между частями выполнен в виде щелевого лабиринтного уплотнения.



 

Похожие патенты:

Ступень диафрагмы паровой турбины, содержащая самовыравнивающийся разветвитель (110, 610, 710) потока. В одном варианте выполнения предложен разветвитель (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720) потока паровой турбины, который имеет центральную часть (122) и две торцевые части (124, 224, 324, 424, 524) и содержит делитель (160) потока, расположенный в центральной части (122), и захват (162, 262, 562), проходящий, по существу, в радиальном наружном направлении и расположенный вблизи по меньшей мере одной из двух торцевых частей (124, 224, 324, 424, 524), причем указанный захват (162, 262, 562), проходящий по существу в радиальном наружном направлении, выполнен с обеспечением размещения в нем выступа (142) соплового аппарата (140), и паз (200), расположенный в разветвителе потока паровой турбины, выполненный с возможностью размещения уплотнения (210) для предотвращения протечки текучей среды через поверхности взаимодействия между разветвителем и выступом (142) соплового аппарата (140).

Изобретение относится к статору с лопатками, осевому компрессору для осевой турбомашины и осевой турбомашине. Статор содержит по меньшей мере одну цилиндрическую стенку (28, 30, 34, 36) для формирования кольцевого потока (18), ряд лопаток (26), проходящих радиально от цилиндрической стенки (28, 30, 34, 36), и устройства для нагнетания давления в камеру(48), сообщающиеся с кольцевым потоком (18).

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.

Турбина содержит наружный кожух, внутренний кожух и трубу впуска пара, содержащуюся между наружным кожухом и внутренним кожухом, чтобы передавать пар к внутреннему кожуху.

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.

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.

Изобретение относится к турбинам газотурбинных двигателей наземного и авиационного применения. .

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

Предложена паровая турбина (100), которая может содержать турбинную секцию (101), содержащую ротор (102). Вокруг турбины (100) расположен внутренний корпус (122), имеющий верхний по потоку конец (130), нижний по потоку конец (132) и выпускное отверстие (134), расположенное у нижнего по потоку конца (132) и обеспечивающее возможность выпуска отработанного пара из внутреннего корпуса (122).

Турбоустановка содержит центральную секцию, детандер, компрессор, блок и электрический разъем. Центральная секция имеет внешний кожух с первым и вторым концами, причем детандер присоединен к ее первому концу, а компрессор - ко второму.

Турбина, в частности газовая турбина, содержит внутренний корпус, предназначенный для установки по меньшей мере одной статорной лопатки турбинной ступени, и наружный корпус, расположенный вокруг внутреннего корпуса таким образом, что образуется наружный охлаждающий канал между внутренним корпусом и наружным корпусом.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при разработке или модернизации паровых турбин. Цилиндр паровой турбины с регулирующим отсеком, состоящим из наружного и внутреннего корпусов, патрубков паровпуска, кольцевой пароподводящей камеры подачи пара в проточную часть с однонаправленным движением парового потока, состоящую из нерегулируемых ступеней давления, обойм, устанавливаемых в наружном корпусе цилиндра.

Устройство для соединения корпусов двухконтурного газотурбинного двигателя содержит тяги, концы которых шарнирно прикреплены к корпусам, размещенные под углом к продольной оси двигателя.

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.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин.

При монтаже внутренних вставок корпуса турбины газоперекачивающего агрегата в корпус турбины через горизонтальный разъем и камеру сгорания устанавливают верхнюю и нижнюю внутренние вставки.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата или газотурбинной электростанции. Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки содержит обечайку с фланцами, кожух, охватывающий обечайку и звукоизоляцию, размещенную между обечайкой и кожухом.

При монтаже внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата устанавливают верхнюю часть внутренней вставки в крышку турбины, а нижнюю часть внутренней вставки в корпус турбины.
Наверх