Выхлопная часть турбомашины Советский патент 1989 года по МПК F01D25/30 

1

Изобретение относится к турбино- строению и может быть использовано в паровых и газовых турбинах.

Целью изобретения является повышение экономичности турбомашины путем увеличения эффективности выхлопного патрубка за счет оптимизации его диффузора совместно с после- дунлцей ступенью.

На фиг. 1 показана выхлопная часть турбомашины, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, I, II и III варианты выполнения наружного обвода диффузора; на фиг. 3 - зависимость коэффициента ( „ ) полных потерь выхлопного патрубка от степени расширения диффузора (пд); на фиг. 4 - линии тока по варианту I диффузора; на фиг. 5 - линии тока по варианту II диффузора на статическом стенде; на фиг. 6 - то же, на модельной турбине; на фиг. 7 - зависимость КПД (2 ) отсека ступень- патрубок от режимных параметров (и/с )} на фиг. 8 - значения относительной скорости (с c/Cg) на периферии входного сечения диффузора по высоте (1).

Выхлопная часть турбомашины со держит турбинную ступень 1, образованную направляющим аппаратом 2 и рабочим колесом 3, которое установлено с радиальным зазором Sf 4 относительно статора 5. За турбинной ступенью 1 расположен выхлопной патрубок 6 с внутренним 7 и наружным 8 обводами, образукицими диффузор 9. Наружный и (или) внутренний обводы 7, 8 выполнены исходя из отношения площади F, на выходе к площади Fg на входе диффузора 9J pпpeдeляeмoгo вьфажением

o

5

0

ewx Fir

+ (123 (О,95...1,05) 45 td,

вЫХо

Fer

1 ч

где 5 p/D

,; td7;; р

-относительный радиальный зазор между рабочим колесом 3 и статором 5 (В„ - пе риферийньш диаметр входного сечения диффузора 9);

oL „ Р) - углы выхода из лопаток 10 направляющего аппарата 2 и входа в лопатки 11 рабочег го колеса 3 на периферии турбинной ступени 1;

-площадь на выходе

-диффузора 9 при У. 0.

&ЫХ1

5

0

0

Отношение F

, , ...о «. является ступенщо (Пр) расширения диффузора 9 при 5 р 0. Направляющий аппарат 2 и рабочее колесо 3.содержат лопатки 10 и 11. Кривые 12 и 13 (фиг.З) характеризуют зависимости от Па , полученные на статическом стенде и на турбине. Кривые 14, 15 и 16 (фиг.7) характеризуют зависимости Ч от и/с да соответственно для. I, II и III вариантов диффузора. 5 Кривые 17, 18 и 19.(фиг. В) харак - теризуют изменения значений с по 1 за натурной ступенью, за модельной ступенью и на статическом стенде соответственно.,

Выхлопная часть турбомашины работает следующим образом.

Рабочее тело из рабочего колеса 3 турбинной ступени 1 и из радиального зазора 4 попадает в диффузор 9

Изобретение м.б. использовано в паровых и газовых турбинах. Изобретение позволяет повысить экономичность турбомашины. Выхлопной патрубок 6 расположен за турбинной ступенью 1, и его внутренний и наружный обводы 7 и 8 образуют диффузор (Д) 9. Обводы 7 и 8 выполнены исходя из отношения площади на выходе к площади на входе Д 9, зависящего от , относительного радиального зазора

фив. 2

1,25 2.

1,0

0.7

e ,9

2,0 2,7 2,2 2,J

Л фиг. J

If

111

12

J

X

Фиг. 6

OJB5. в,7

Фш.7

Фие.5

OJ50,8

U/Cfp

О

0.5 / 1.5

С/Сср

Фиг, В

2,5