Центростремительная турбинная ступень Советский патент 1983 года по МПК F25B11/00 F01D1/08 

Изобретение относится к турбомаш ностроению, в частности и турбинам и турбодетандергм центростремительного типа. Известны, центростремительные . турбинные ступени, содержащие корпу установленные в нем рабочее колесо лопатками и лопаточный направляющий аппарат. В известных турбодетандерс х рабо чие колеса и направляющие аппараты выполнены с так называемой положительной перекрышей лР IK с когда высота лопаток рабочего колес на входе ( щ} больше, чем высота сопловых лопаток направляющего аппа рата на выходе ( С-,(;), т.е. В е или г / СИ Такое выполнение турбинной ступе ни исключает удар струи, выходящей из направляющего аппарата, о несущи диск полуоткрытого колеса или о несущий и покрывной диски закрытого |колеса и не допускает потерь, свя:занных с этим ударом ij. Однако такое выполнение ступени предопределяет местный диффузорный участок и в случае положительной перекрыши имеют место повышенные потери вследствие увеличения интенсивности вторичных течений на входе в рабочее колесо, которые могут превышать потери на удар. Эти потери становятся особенно ощутимыми, если центростремительная турбина или турбодетандер работают при конденсации рабочего тела в проточной части. В этом случае интенсив ные вторичные течения вызывают коагу ляцию влаги на входе в рабочее колесо в местах, выступающих за пределы направляющего аппарата, ее скопление в зазоре между колесом и направляющим аппаратом, что приводит к большим потерям и резкому снижению эффек тивности турбины или турбодетан1дера Цель изобретения - повышение КПД турбинной ступени, .а следовательно, и турбомашины в целом. Поставленная цель достигается тем, что в центростремительной турбинной ступени, преимущественно турбодетандере, содержащая корпус, уста новленные в нем рабочее колесо с лопатками и лопаточный направляющий аппарат, лопатки направляющего аппара на выходе имеют высоту, составляющую 1,0-1,3 высоты лопаток рабочего колеса на выходе, а перед входной кромкой лопаток рабочего колеса дополнительно выполнен конфузорный участок. При выполнении рабочего колеса закрытого типа с несущим ц покрывным дисками, конфузорный участок образован скосами последних. При выполнении рабочего колеса полуоткрытого типа с несущим диском, конфузорный участок образован скосами на корпус и указанном диске. На фиг. 1 изображена центростремительная турбинная ступень с полуоткрытым рабочим колесом, на фиг. 2цен-тростремительная турбинная ступень с закрытым рабочим колесом. Центростремительная турбинная ступень расположена в корпусе 1 и имеет подводящую камеру или улитку 2 для подвода рабочего газа. Турбинная ступень состоит из направляющего аппарата 3, имеющего высоту В,j,,сопловых лопаток на входе, полуоткрытого рабочего колеса 4, состоящего из несущего диска 5, на котором образованы рабочие лопатки 6, имеющие высоту на входе. Для выхода газа имеется выходной диффузор 7. В корпусе 1 на начальном участке входа газа на лопатки рабочего колеса и на несущем диске 5 рабоче го колеса 4 выполнены -скосы В и У, образующие конфузорный участок 10. На фиг. 2 показана центростремительная турбинная ступень с закрытым рабочим колесом 11, в котором конфузорный участок 10 образован скосами 9 и 12 на несущем 5 и покрывным 13 дисках, соответственно. Ступень работает следующим образом. Рабочий газ через улитку 2 подается на лопатки направляющего аппарата 3, после которого струя расширяющегося газа поступает в конфузорный участок 10 и межлопаточные каналы рабочего колеса 4 и 11, где происходит расширение газа с отдачей внешней работы. I По сравнению с обычно выполненными ступенями турбин, при отношении о /е 1,3 относительный КПД может увеличен приблизительно на 3%.

1. ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНАЯ ТУРБИННАЯ СТУПЕНЬ преимущественно турбодетандера, содержащая корпус, установленные в нем рабочее колесо с лопатками и лопаточный направляющий аппарат, отличающаяся .тем, что, с целью повышения КПД лопатки направляющего аппарата на выходе имеют высоту, составляющую 1,0-1,3 высоты лопаток рабочего колеса на входе, а перед входной кромкой лопаток рабочего колеса дополнительно выполнен крнфузорный участок. 2.Ступень по п. 1, отличают а я с я тем, что при выполнении рабочего колеса закрытого типа с несущим и покрывным дисками, конфузорный участок образован скосами последних. 3.Ступень по п. 1, отличающаяся тем, что при выполнении рабочего колеса полуоткрытого типа с несущим диском, конфузорный участок образован скосами на корпусе и указанном диске. (Л 4 э СО о ел