СТУПЕНЬ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2012 года по МПК F01D11/08 

Изобретение относится к области турбостроения и может найти применение при разработке и изготовлении паровых турбин для атомных электростанций.

Известна ступень паровой турбины, содержащая рабочие лопатки с бандажами и статорную деталь, причем бандажи и статорная деталь со стороны межвенцового зазора выполнены с выемкой и выступом соответственно, а на статорной детали закреплено уплотнительное осевое кольцо, контактирующее с поверхностью выемки бандажей.

(US 6102655, F01D 11/08, опубликовано 15.08.2000 г.)

Известна ступень паровой турбины, включающий диафрагму, рабочие лопатки с бандажами, имеющих осевой гребень со стороны межвенцового зазора.

(SU 1671908, F01D 11/08, опубликовано 04.11.1989 г.)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является ступень осевой турбомашины, содержащая диафрагму, рабочие лопатки с бандажами, имеющими осевой гребень со стороны межвенцового зазора и другой уплотнительный осевой гребень в межвенцовом зазоре, закрепленный в ободе диафрагмы и расположенный под осевым гребнем бандажей рабочих лопаток.

(SU 380848, F01D 11/08, опубликовано 15.05.1973 г.)

Недостатками всех известных технических решений является сложность изготовления, недостаточно высокая мощность вихря на периферии межвенцового зазора, что снижает коэффициент полезного действия ступени.

Задачей изобретения и техническим результатом изобретения является повышение экономичности ступени паровой турбины и снижение трудоемкости ее изготовления.

Технический результат достигается тем, что ступень паровой турбины содержит диафрагму (1), рабочие лопатки (2) с бандажами (3), имеющими осевой гребень (6) бандажей со стороны межвенцового зазора (5) и осевой гребень (7) в межвенцовом зазоре (5), расположенный под осевым гребнем (6) бандажей и образующий с ним лабиринтный канал (8), причем осевой гребень (6) выполнен на установленном в межвенцовом зазоре (5) периферийном кольце (4), при этом диафрагма (1) снабжена ободом (9), установленным в обойме (10), в которой закреплено надбандажное уплотнение (11), а в обойме (10) в зоне над бандажами выполнен влагоотводящий канал (12).

Изобретение может быть проиллюстрировано данными, представленными на рисунке, где:

1 - диафрагма;

2 - рабочие лопатки;

3 - бандаж;

4 - периферийное кольцо;

5 - межвенцовый зазор;

6 - осевой гребень бандажа;

7 - осевой гребень, образующий лабиринтный канал;

8 - лабиринтный канал;

9 - обод диафрагмы;

10 - обойма;

11 - надбандажное уплотнение;

12 - влагоотводящий канал.

Устройство по изобретению работает следующим образом.

Пар из диафрагмы (1) направляется на рабочие лопатки (2). Под действием разности давлений часть пара проходит через лабиринтный канал (8), надбандажное уплотнение (11) и влагоотводящий канал (12). Лабиринтный канал (8) и элементы устройства за ним создают значительное аэродинамическое сопротивление, вследствие чего расход пара наружу понижается, а экономичность ступени паровой турбины повышается.

Периферийное кольцо играет роль вытеснителя и расположено в том месте, где мог бы возникнуть вихрь, если бы кольца не было. При этом периферийное кольцо, а также другие элементы составной диафрагмы имеют значительно меньшие размеры, чем монолитная статорная деталь в ближайшем аналоге, что значительно снижает трудоемкость изготовления ступени при подгонке уплотнительных гребней.

Таким образом, использование устройства паровой турбины по изобретению обеспечивает достижение поставленного технического результата.

Ступень паровой турбины содержит диафрагму (1), рабочие лопатки (2) с бандажами (3). Бандажи (3) имеют осевой гребень (6) бандажей со стороны межвенцового зазора (5). В межвенцовом зазоре (5) под осевым гребнем (6) бандажей расположен осевой гребень (7), образующий с ним лабиринтный канал (8). Осевой гребень (6) выполнен на установленном в межвенцовом зазоре (5) периферийном кольце (4). Диафрагма (1) снабжена ободом (9), установленным в обойме (10). В обойме (10) закреплено надбандажное уплотнение (11). В обойме (10) в зоне над бандажами выполнен влагоотводящий канал (12). Достигается повышение экономичности ступени паровой турбины и снижение трудоемкости ее изготовления. 1 ил.

Ступень паровой турбины, содержащая диафрагму (1), рабочие лопатки (2) с бандажами (3), имеющими осевой гребень (6) бандажей со стороны межвенцового зазора (5) и осевой гребень (7) в межвенцовом зазоре (5), расположенный под осевым гребнем (6) бандажей и образующий с ним лабиринтный канал (8), отличающаяся тем, что осевой гребень (6) выполнен на установленном в межвенцовом зазоре (5) периферийном кольце (4), при этом диафрагма (1) снабжена ободом (9), установленным в обойме (10), в которой закреплено надбандажное уплотнение (11), а в обойме (10) в зоне над бандажами выполнен влагоотводящий канал (12).