Выхлопной патрубок турбомашины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.09.79 (21) 2810406/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F0I D 25/30 (53) УДК 621.438 (088.8) Госудврствеииык ком итм

СССР

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25.08.81 по делам изооретений н открытий (72) Авто()ы изобретения

А. В. Гаркуша и В. Е. Добрынин

Харьковский ордена Ленина политехнический институт тпч..- —.И-.-Лемина---"(7I) Заявитель (54) ВЫХЛОПНОЙ ПАТРУБОК ТУРБОМАШИНЫ!

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к выхлопным патрубкам турбомашин.

Известен выхлопной патрубок турбомашины, содержащий наружный и внутренний обводы проточной части и подвижный козырек с переменной в окружном направлении шириной (1) .

Однако такое выполнение не обеспечивает достаточно высокой экономичности и надежности, так как устойчивое течение в рабочих лопатках последней ступени турбомашины сохраняется только до режимов, определяемых отклонением объемного расхода от номинального на 30%.

Известен также выхлопной патрубок турбомашины, содержащий наружный и внутренний обводы проточной части и расположенные между ними подвижные козырек и дефлектор, соединенные с механизмом осевого перемещения (2) .

Однако и при таком выполнении не достигается потребный уровень экономичности и надежности, так как на частичных режимах имеют место вихревые течения, обуславливающие увеличение потерь в патрубке и относительное уменьшение надежности.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что дефлектор выполнен в виде упругого разрезного кольца, образующего при примыкании к наружному обводу с последним и внутренним обводом спиральную камеру, выходное отверстие которой расположено в меридианальной плоскости патрубка.

Причем торец козырька может быть выполнен по винтовой линии за одно целое о с наружным обводом и имеет максимальную ширину в плоскости выходного отверстия камеры.

Кроме того, разрезное кольцо может быть выполнено составным из поворотных пластин оси поворота которых расположены по меньт шей мере по одной винтовой поверхности.

На фиг. 1 показан выхлопной патрубок, вид изнутри со стороны выходного отверстия на верхнюю половину; на фиг. 2 — аналогичный вид на патрубок, в котором дефлектор выполнен составным из поворотных

20 пластин.

Выхлопной патрубок содержит наружный и внутренний обводы 1 и 2 проточной части и расположенные между ними подвижные

857517

1О

Формула изобретения

2О

25 зо

4О

45 козырек 3 и дефлектор 4, соединенные с механизмами 5 и 6 осевого перемещения соответственно. Дефлектор 4 соединен с механизмом 6 через систему стержней 7, проходящих через торцевую стенку 8 патрубка.

Дефлектор 4 выполнен в виде упругого разрезного кольца, образующего при примыкании к наружному обводу (в данном случае к козырьку 3, так как он выполнен за одно целое с обводом 1) с последним и внутренним обводом 2 спиральную камеру 9, выходное отверстие которой находится вне плоскости чертежа расположено в меридианальной плоскости патрубка (не показана) . Торец 10 козырька 3 выполнен по винтовой линии и имеет максимальную ширину а в плоскости выходного отверстия камеры. Дефлектор 4 может быть выполнен составным из поворотных пластин 11, оси поворота которых расположены по меньшей мере по одной винтовой поверхности 12 (фиг. 2).

При работе турбомашины на номинальном режиме козырек 3 находится в крайнем левом положении и не влияет на течение в патрубке. Соответственно дефлектор 4 находится в крайнем правом положении и примыкает к торцевой стенке 8.

При появлении закрутки ядра потока в сторону вращения ротора, превышающей угол 35 — 37 от оси, механизм перемещения перемещает стержни 7 таким образом, что дефлектор 4 изменяет свою плоскую форму на винтовую и приближается одновременно к выдвигаемому ему навстречу воздействием механизма 5, козырьку 3. При состыковке козырька 3 с дефлектором ими и внутренним обводом 2 образуется спиральная камера 9 прямоугольного сечения с переменной шириной а в окружном направлении. Рабочее тело перемещается вдоль камеры 9 по спирали (при этом длина траектории не превышает длины одного витка) и выходит из камеры за пределы патрубка практически по кратчайшему расстоянию.

В случае выполнения дефлектора 4 из поворотных пластин 11 на номинальном режиме эти пластины 11 установлены в меридианальных плоскостях или под небольшими углами к ним. При возникновении значительной за крутки в сторону вращения ротора ядра потока на входе в патрубок пластины 9 поворачивают и они образуют при этом гладкую винтовую поверхность, форма которой определяется формой винтовой поверхности 12 размещения осей пластин 11. Это приводит к тому, что между наружным обводом 1, пластинами 11, образующими дефлектор 4, и внутренним обводом образуется спиральная камера, аналогичная 9, но с переменным по площади и конфигурации сечением по форме, близким к неправильному четырехугольнику.

Повышение экономичности и надежности обуславливается тем, что при описанном выполнении практически исключается появление циркуляционных зон в патрубке (также как и в последних ступенях турбомашины), тем самым изменяется неравномерность структуры и нестационарность течения.

1. Выхлопной патрубок турбомашины, содержащий наружный и внутренний обводы проточной части и расположенные между ними подвижные козырек и дефлектор, соединенные с механизмом осевого перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, дефлектор выполнен в виде упругого разрезного кольца, образующего при примыкании к наружному обводу с последним и внутренним обводом спиральную камеру, выходное отверстие которой расположено в меридианальной плоскости патрубка.

2. Патрубок по п. 1, отличающийся тем, что торец козырька выполнен по винтовой линии за одно целое с наружным обводом и имеет максимальную ширину в плоскости выходного отверстия камеры.

3. Патрубок по п. 1, отличающийся тем, что разрезное кольцо выполнено составным из поворотных пластин, оси поворота которых расположены по меньшей мере по одной винтовой поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заяв ке № 2684832/24-06, кл. F 01 D 25/30, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2689216/24-06, кл. F 01 D 25/30, 1968.

857517

Редактор А Шандор

Заказ 7187/56

Составитель В. Смирнова

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4