Сопло активной гидротурбины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.75 (21) 2142478/06

/04 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 24.01.77

3.7 (72) Авторы изобретения

Г. В. Чужим, А. В. Астафьев, С. Г. Григорьян, Г. Н. Розенгауз и Г. А. Яблонский

Ленинградский дважды ордена Ленина и ордена Октябрьской

Революции металлический завод им. XXll съезда КПСС и Объединение «Лентрансгаз» (71) Заявители (54) СОПЛО АКТИВНОЙ ГИДРОТУРБИHbl

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в конструкциях активных гидротурбин.

И з вест ны сопла а кти вных гидротурбин, предназначенные для преобразования энергии давления в скоростной на пор и для плавного изменения расхода воды при регулировании мощности турбины.

Сопла содержит сужающийся конфузорный насадок и сигаровидную иглу, перемещаемую в осевом направлении и изменяющую площадь выходного отверстия насадка. Перемещение иглы в осевом направлении осуществляется штоком, проходящим через колено подвода и соединенным с механизмом привода, расположенным снаружи сопла, за ребра, прикрепленные к игле (1).

Однако в такой конструкции проходящий через подвод шток уменьшает проходное сечение и вызывает потери на вихреобразование. Кроме того, расположенные снаружи механизмы привода игл увеличивают габариты турбины, Известны также сопла, в которых перемещение иглы осуществляется за жестко связанные с ней ребра через осевые пазы в корпусе механизмами, расположенными снаружи сопла (21.

Игла вносит минимальные возмущения в поток и потому потери энергии незначительны. Механизмы привода легко доступны для наладки, осмотров и ремонта, однако наличие осевых пазов в корпусе сопла для прохода ребер вызывает завихрение потока, приводя5 щее к потерям энергии.

Кроме того, во время работы турбины пазы засоряются песком, камнями и другими по сторонними телами, находящимися в воде, что может привести к полному выходу соп10 ла из работы, необходимости остановки турбины и ревизии сопла и снижению надежности его работы.

Цель изобретения — повышение надежности работы гидротурбины, 15 Это достигается тем, что на ребрах иглы закреплена втулка, на наружной поверхности которой выполнен кольцевой выступ-поршень, а корпус в месте размещения втулки имеет расточку, образующую совместно с

20 последним полость силового цилиндра, связанную с линиями давления и слива, а переходник корпуса снабжен обтекаемым козырьком для улучшения условий обтекания и ото ком в тул ки.

25 На чертеже показано сопло активной п1дротурбины, разрез.

Сопло содержит корпус 1, жестко соединенный через переходник 2 с напорным трубопроводом 3, а с другой стороны корпус сое30 динен с конфузорным насадком 4.

541042

7„т

72 77

Составитель Т. Довгели

Текред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 2948/16 Изд. № 1919 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Внутри сопла установлена игла 5, связанная ребрами 6 с соосной ей втулкой 7, имеющей возможность осевого перемещения. Торец втулки со стороны входа потока прикрыт кольцевым обтекаемым козырьком 8 переходника 2 сопла.

Механизмом перемещения втулки 7 является ее наружный кольцевой выступ- поршень 9, входящий в расточку 10 корпуса 1 сопла, так что образуются две изолированные одна от другой полости 11 и 12, к которым по трубопроводам 13 и 14 подводится под давлением жидкость. Уплотнение втулки 7 осуществляется манжетами 15. Полости 16 и 17 предназначены для сбора протечек, сливаемых через отверстия 18 и 19.

При работе гидротурбины регулирование расхода через сопло осуществляется перемещением втулки 7 и связанной с ней ребрами

6 иглы 5 в осевом направлении. Перемещение происходит под действием осевого усилия на боковую поверхность выступа-поршня 9, возникающего при подаче жидкости под давлением через трубопроводы 13 и 14 в одну из полостей 11 или 12 при соединении второй полости со сливом.

Предлагаемая конструкция сопла дает возмо>кность придать игле оптимальные ачертания при малых размерах, что обеспечивает минимальные возмущения в потоке, следовательно, незначительные потери энергии.

Размещенный снаружи механизм переме5 щения иглы легко доступен для наладки, о«мотров и ремонта, что вместе с устранением осевых пазов в корпусе создает высокую надежность работы сопла.

10 Формула изобрстения

Сопло активной гидротурбины, содержащее размещенную в корпусе с переходником и насадкам подвижную иглу с ребрами, о т л и ч ающееся тем, что, с целью повышения на15 дежности работы, на ребрах иглы закреплена втулка, »а наружной поверхности которой выполнен кольцевой выступ-поршень, а корпус в месте размещения втулки имеет расточку, образующую совместно с последним полость

20 силового цилиндра, связанную с линиями давления и слива, а переходник корпуса снабжен обтекаемым козырьком для улучшения условий обтекания потоком втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 407067, кл. F ОЗВ 1/04, 1973.

2. Эдель Ю. У. Ковшовые гидротурбины, 1963, с. 197, рис. 128.