СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОГО ВАФЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА Советский патент 1996 года по МПК F01D5/18 F28F3/00 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в газовых турбинах.

Известен способ охлаждения проницаемого вафельного материала путем подачи охладителя в отверстия, выполненные во внутренней пластине, а затем во внутренние каналы, образованные зазорами между внутренней, промежуточными и внешней пластинами, с последующим отводом охладителя во внутренние полости турбины [1]
Однако по указанному способу охлаждения отвод тепла от пластин осуществляется только вынужденной конвекцией, а внешняя пластина омывается непосредственно горячим потоком, что при последовательном направлении движения охладителя приводит к увеличению неравномерности охлаждения.

Известен также способ охлаждения проницаемого вафельного материала, являющийся ближайшим техническим решением к описываемому, путем подачи охладителя в каналы, выполненные во внутренней, промежуточных и внешней пластинах, и выпуска его через отверстия, выполненные во внешней пластине, на ее поверхность, омываемую горячим потоком [2]
Однако по такому способу охлаждения сохраняется последовательное направление движения охладителя от внутренней к внешней пластинам, при котором к последней подается уже нагретый охладитель, что приводит к повышению неравномерности охлаждения. Целью изобретения является повышение равномерности охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что по способу охлаждения проницаемого вафельного материала путем подачи охладителя в каналы, выполненные во внутренней, промежуточных и внешней пластинах, и выпуска его через отверстия, выполненные во внешней пластине, на ее поверхность, омываемую горячим потоком, охладитель подают сначала к внешней пластине между соседними отверстиями в зоне нижерасположенного по потоку отверстия, затем направляют охладитель к промежуточным и внутренней пластинам с постепенным уменьшением его турбулентности, а выпуск производят через вышерасположенное по потоку отверстие.

На чертеже показан поперечный разрез проницаемого вафельного материала.

Описываемый способ может быть реализован в охлаждаемых деталях газовых турбин, выполненных из проницаемого вафельного материала, содержащего внутреннюю, промежуточные и внешнюю пластины 1, 2 и 2 соответственно, в которых выполнены каналы 4, 5 и 6 и отверстия 7 и 8 для подачи охладителя к внешней пластине 3 и выпуска его на ее поверхность, омываемую горячим потоком. Для постепенного понижения турбулентности охладителя промежуточные пластины 2 снабжены штырьками 9, размещенными в каналах 5 и 6 с постепенным уменьшением их густоты в направлении движения потока.

Способ осуществляется следующим образом. При работе турбины холодный охладитель подают через отверстия 7 к внешней пластине 3, затем он течет по каналу 6, охлаждая ее с максимальной интенсивностью теплоотдачи, в зоне нижерасположенного по горячему потоку отверстия 7 и далее по каналам 5 и 6, выполненным в промежуточных и внутренней пластинах 2 и 1, с постепенным понижением турбулентности за счет постепенного уменьшения густоты штырьков 9 в направлении движения потока, а затем выпускается через отверстия 8 на поверхность внешней пластины 3, омываемой горячим потоком.

Такой способ охлаждения позволяет подавать охладитель сразу к внешней горячей пластине, а нагретый при этом охладитель к менее горячим промежуточным и внутренней пластинам, причем наиболее интенсивно охлаждается внешняя пластина, что позволяет повысить равномерность охлаждения.

Способ охлаждения проницаемого вафельного материала путем подачи охладителя в каналы, выполненные во внутренней, промежуточных и внешней пластинах, и выпуска его через отверстия, выполненные во внешней пластине, на ее поверхность, омываемую горячим потоком, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности охлаждения, охладитель подают сначала к внешней пластине между соседними отверстиями в зоне нижерасположенного по потоку отверстия, затем направляют охладитель к промежуточным и внутренней пластинам с постепенным понижением его турбулентности, а выпуск производят через вышерасположенное по потоку отверстие.

Способ охлаждения проницаемого вафельного материала путем подачи охладителя в каналы, выполненные во внутренней, промежуточных и внешней пластинах, и выпуска его через отверстия, выполненные во внешней пластине, на ее поверхность, омываемую горячим потоком, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности охлаждения, охладитель подают сначала к внешней пластине между соседними отверстиями в зоне нижерасположенного по потоку отверстия, затем направляют охладитель к промежуточным и внутренней пластинам с постепенным понижением его турбулентности, а выпуск производят через вышерасположенное по потоку отверстие.