Изобретение касается способаохлаждения комбинированных турбин, работающих в одной части газом, а в другой-наром. При охлаждении турбины по нредлагаемому способу, рабочее вещество с более низкой температурой, после совершения работы в части высокого давления, используется для, охлаждения частей, подвергающихся действию более высокой температуры другого рабочего вещества, а затем совершает работу в части низкого давления. Для охлаждения по описанному способу, турбйпа может снабжаться двухрядными лопатками, через внутреннюю часть которых протекает вещество с более низкой температурой, а по внешней части-с более высокой. Охлаждающее вещество может также щ опускаться через , устроенные в роторе продольные пазы, замыкаемые ножка-ми лопаток, при чем последние йогут снабжаться прорезами, с целью уменьшения тен опередачи.
На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез турбины, охлажд емой по предлагаемому способу; фиг. 2частичный разрез турбины с двухрядными лопатками; фиг. 3 -продольный разрез лопатки, снабженной прорезом для уменьшения теплопередачи; фиг. 4-вид ее сверху; фиг. 5-часть ротора с лопатками видоизмененной турбины; фиг. 6-разрез по 6-6 фиг. б.
Предлагаемая комбинированная турбина состоит из газовой турбины П и из паровой турбины 12,13 (фиг1 1). Газ при высоких температуре и давлении подаеТ|СЯ через впускное отверстие 14, отдает свою энергию при проходе через лопатки турбипы П и удаляемся через канал 15. Пар высокого давления ноступает в приемную камеру 16 части 12 турбины 12,13 и, превратив в работу часть своей энергии, проходит через каналы 17 газовой турбины, но отношению к которой он является охлаждающей средой, по сравнению с газообразной движущей средой высокой температуры, после чего он подается в часть 13 турбины-12,13. Таким образом, газовайя часть 11 комбинированной турбины охлаждается, при чем теплота вОсприпимается наром, производящим при расширении работу в части 13 турбины, приводимой паром, до оставления носледним турбины при проходе через выпускное отверстие 18.
Теплота, остающаяся в газообразной движущей среде, выходящей из турбины, может быть, например, использована, как то показано схематически, для перегрева пара, подаваемого в турбину через змеевик 19; для подогрева пара между двумя рабочими ступенями части 13 турбины при помощи межступенчатого подогревающего змеевика 20, а также для нагрева воды, из которой образуется йар, в каковом случае предусматривается дополнительный змеевик 21.
На фиг. 2 изображепа часть видоизмененной турбины, лопатки которой выполнены двухрядными, нри чем по внешней части 42 подводится рабочее вещество высокой температуры, в то врем, как ко внутренней части 43 протекает вещество значительно более низкой температурь:. Давления движущих сред высокойк низкой температуры могут быть нрибдизительно одинаковыми, однако, давление движущей среды низкой температуры должно быть предпочтительно большим, во избежание доступа более горячей среды к оси ротора. Стремление к смешиванию двух движущих сред может быть при желании доведено до наименьших размеров устройством лабиринтного уплЬтуения 44 на перегородках 45 между рядами лопаток. В турбинах подобного устройства иногда представляется выгодным допущение смешивания рабочих в.еществ на частях турбин, несущих лопаткя, в направлении конца низкого давления, где температура вещества, нротекающего во внешнем ряде, не является более чрезмерной. По вышеуказанной причине двухрядные лопатки целесообраз о применять, главным образом, на конце высокого давления; однако, они могут быть применены и на всем протяжении работы рабочего вещества до выпуска его в атмосферу.
При применении настоящего, изобретения на практике м.огут быть
предусмотрены н иные конструктивные детали, препятству1ощие передаче теплотщ от лопаток и частей турбины, приходящих в непосредственное сонрикосновение с рабочей средой высокой температуры, и об легчающие ртдачу теплоты охлаждаю щей среде. В виду этого, охлаждаюп1;ие каналы в роторе могут быть снабжены внутренними ребрами, нредусматриваеиыми на трубчатых частях, изготовляемых нредяочтительно из металла высокой тенлонроводности и вставляемых в продольные отверстия ротора в обеспечение хорошего теплового контакта со стенками названных отверстий ротора. Равным бразом.. ребра могут составлять одно целое с ротором. Кроме того, в конструкциях лопаток с уширенными основаниями их, обеспечивающими значительные поверхности соприкосновения с рабочей средой высокой темнературы, в названбых уширенных основациях 48 может быть предусмотрен прорез 47 соотБ)етствующих размеров (фиг.З, 4), так что подведению теплоты через основание лопаток будет поставлепа пре-; града, благодаря которой уменьшится яриток теплоты по направлению к оси ротора. Для той же цели в вышеуиомянутых двухрядных лопатках перегородки могут быть снабжены прорезами. ,
В форме выполнения, показанной на фиг. , 5-6, ротор снабжен прод(льнымй црами 49, расположенными на периферии его, при чем внешние ча,сти названных пазов имеют форму ласточ1сина хвоста для крепления сегментов 50, удерживающих лопатки, пожкй 51 ,которы;, имеющие соответствующую форму ла,сточщна хвоста, вставляются в концы пазов 49 и продвиг9.ются на роторе в продольном на,правлений до требуемого положения: 50, несущие лопат1си, служа|Т, таким образом, для закрытий- пазов 49 с, ней , стороны и для обесцечеция замкнутого .профиля охлД| &даю|Щих канал од ротора. Сегцецти 5Q могут, бытй снабженц крор езами 52, иротяводействующимц цодвёдеад) теплоты по направлению к оси .ротора. Любое число лопаток может быть размещено на одпом сегменте, могущем в продольном направлении иметь размеры, отвечающие более, чем одному кольцу лопаток и любому числу прорезов; при желании; могут быть-предусмотрены распорные кольца или сегменты между кольцами лопаток, в обеспечение иадлежащего разделения последних и надлежащего перекрытия пазов ротора. Концы смежных сегментных частей предпочтительно снабжаются вп,диной и выступом или соединяются в четверть, в обеспечение свободы расширения по окружности и во избежание просачивания пара в/продольном Hiaправлении. (Аатор турбины также может охлаждаться по предлагаемому способу, для чего корпус его снабжается каналами либо рубашкой для пропуска охлаждающей среды. Предлагаемое изобретение может быть применено в связи с другими охлаждающими системами. Иначе говоря, охлаждающая среда може/ быть испол зована для воспринятия теплоты в других известньгх охлаждающих системах до или после использования ее в качестве охлаждающего средства в турбине, как было описано выше, или ,же в турбине могут найти применение и другие охлаждающие системы в дополнение к системе, описанной выше, предусматривающие, например, подведение. охлаждающего воздуха или эоды в центральное отверстие poJopa.
Предмет патента.
1. Способ охлаждения -комбинированных турбин, работающих в одной
части газом, а в другой части паром, характеризующийся тем, что рабочее вещество более низкой температуры (напр, пар) после совершения работы в части высокого давления утилизируется для охлаждения частей турбины, цодвергающихся действию более высокой температуры другого рабочего вещества (напр., газообразных продуктов горения) и после ТОС.О соверщает работу в части низкого давления,
2.Комбинированная турбина, упомянутая в п. ,1, отличающаяся тем, что она состоит из газовой турбины 11 и паровой ,турбины 12 высокого давления . и низкого давления 13, при чем отработавший в части 12 пар проходит черев охлаждающие каналы 17 газовой турбины и работает затем в части низкого давления 13, в канал же 15 отработавших газов помещаются змеевик 19 для перегрева свежего пара и змеевик 20 для промежуточного Перегрева (фиг. 1).
3.Видоизменение охарактеризованной в п. 2 турбины, отличающееся применением двухрядных лонаток (фиг. 2), через внутреннюю часть 43 коих протекает вещество с более низкой температурой, а по внешней части 42-вещество с более; высокой температурой.
4.В турбине, охарактеризованной в п. 2, применение в роторе продольных пазов 49 (фиг. 5), которые замыкаются ножкой 51 лопаток и служат для протекания охлаждающего вещества, при чем лопатки могут снабжаться с целью уменьшения теплопередачи прорезами 4:7 (фиг. 3 и 4) или 52 (фиг. 6). к патенту ктрикл ин-ной фирмы „А1зсошиэйтид элеиндэстриз лимитед № 12739
фиг.З.
л
, 6 фиг.
фиг в. I
