Центростремительная турбина Советский патент 1962 года по МПК F01D1/08 F01D5/28 

В известных газовых центростремительных турбинах применяют роторы с радиальными лопатками.

При работе такой турбины лопатки соплового аппарата подвергаются эрозии вследствие загрязнения рабочего газа твердыми частицами продуктов сгорания.

С целью уменьшения эрозии сопловых лопаток, в предлагаемой турбине рабочие лопатки ротора загнуты в направлении вращения.

На фиг. 1 показана схема движения твердой частицы в потоке газа в турбине с радиальными лопатками ротора; на фиг. 2-схема изменения направления скорости твердой частицы в зависимости от изменения угла наклона лопатки ротора; на фиг. 3 - ротор турбины с отогнутыми лопатками.

При работе газовой турбины с радиальными лопатками 1 ротора 2 твердая частица 3, содержащаяся в газе, отстает от газового потока и подвергается удару при встрече с лопаткой 1. При этом относительная скорость и частицы 3 -преобразуется по закону отражения светового луча в абсолютную скорость V, направленную под углом а. Отброщенная частица 3 движется с этой скоростью ло траектории s до встречи с лопаткой 4 соплового аппарата 5 и удара о нее.

После удара о лопатку 4 частица 3 вторично попадает на одну из лопаток } ротора 2 и может быть вновь отброщена от нее в направлении лопатки 4. Процесс отбрасывания частицы 3 может многократно повторяться до тех пор, пока эта частица не будет раздроблена на бооТее мелкие частицы, менее способные отставать от потока газа.

В результате многократных ударов твердых частиц лопатки 4 соплового аппарата 5 подвергаются эрозионному износу. Одновременно с этим происходит повышенный износ лопаток / ротора 2. С целью уменьшения эрозионного износа сопловых лопаток / в предлагаемой турбине лопатки 6 ротора 7 отогнуты в направлении его вращения. Встреча

твердой частицы 3 с отогнутой лопаткой 6 происходит под углом р, значительно меньшим, чем угол а. В результате происходит преобразование относительной скорости U частицы 5 в абсолютную скорость УЬ направленную внутрь ротора 7. Таким образом устранены многократные удары твердых частиц о лопатки 4 соллового аппарата, что позволит, как показали экспериментальные данные, .практически устранить износ лопаток 4 и снизить эрозионный износ лопаток /.

Предлагаемый метод уменьшения эрозии лопаток является более эффективным по сравнению с применявшимся методом увеличения радиального зазора между ротором и сопловым аппаратом турбины, так как не связан с увеличением радиальных габаритов турбины.

Наклон лопаток ротора в наПравлении его враш,ения повышает степень реактивности турбины и может снизить потери в роторе (вследствие увеличения конфузорности межлопаточных каналов.

Предмет изобретения

Центростремительная турбина, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения эрозии сопловых лопаток, рабочие лопатки загнуты в направлении вращения