Лопатка влажнопаровой ступени турбины Советский патент 1989 года по МПК F01D5/28 

Г- /.,

ел

о

со со

Изобретение относится к турбинострое- нию и может быть использовано в ступенях, работающих на влажном паре.

Цель изобретения - увеличение эрозионной стойкости лопаток и повышение экономичности ступени.

На фиг. 1 представлена развертка проточной части вражно-паровой ступени турбины с направляющей и рабочей лопатками предлагаемой конструкции и треугольники скоростей перед и за рабочим колесом ступени; на фиг. 2-влажнопаровоя ступень турбины с направляющей и рабочей лопатками, имеющими щели внутриканального влагоудаления в месте сопряжения гидрофильного и гидрофобного участков на перед- 5 ней кромке лопатки, продольный разрез; на фиг. 3-влажнопаровая ступень турбины с рабочей лопаткой, имеющей радиальную канавку периферийного влагоудаления в месте сопряжения гидрофильного и гидро10

гидрофильного покрытия на нем образуется защитная пленка, предохраняющая лопатку от непосредственного удара капель и снижающая эрозионный износ. Гидрофобное покрытие на остальной части лопатки не дает влаге оседать на нем, при этом влага дробится, мелкие капли поднимаются в поток, где разгоняются. В каналах снижается количество крупнодисперсной влаги, снижаются затраты на разгон капель потоком и аэрозионный износ. Количество влаги, осаждающейся на входной кромке 4 и входном участке 5, ввиду малости участка невелико. Для удаления этой части влаги в месте 10 сопряжения гидрофильного участка 2 и гидрофобного участка 3 расположены щели II внутриканальной полости 12 влагоудаления или радиальная канавка 13 периферийной полости 14 влагоудаления (для рабочих лопаток). Влага, попадая в эти устройства, отводится из проточной часфобного участков на передней кромке ло- 20 ти ступени. На гидрофильном покрытии вы- патки, продольный разрез.

Лопатка содержит защитное противоэро- зионное покрытие 1. Покрытие 1 выполнено комбинированным, состоящим из гидро- 25 поверхности лопатки. Кроме того, основходного участка 6 выпуклой поверхности 7 количество осажденной влаги невелико, так как не происходит накопления пленки на предществующем гидрофобном участке 8

30

35

фильных участков 2 и гидрофобных участков 3, причем гидрофильные участки 2 расположены на входной кромке 4, входном участке 5, и выходном участке 6 выпуклой поверхности 7 лопатки, а гидрофобные участки 3 на среднем участке 8 выпуклой поверхности 7 и вогнутой поверхности 9 лопатки. В местах 10 сопряжения гидрофильных участков 2 и гидрофобных участков 3 в зоне входной кромки 4 лопатки расположены щели 11 внутриканальной полости 12 влагоудаления. В местах 10 сопряжения гидрофильных участков 2 и гидрофобных участков 3 рабочей лопатки расположена радиальная канавка 13 периферийной полости 14 влагоудаления.

Лопатка работает следующим образом.

Рабочее тело, содержащее капельную влагу, поступает из предыдущей рещетки в направляющую решетку ступени. При этом капли влаги производят ударное воздействие на входную кромку 4 и входной участок 5 выпуклой поверхности 7 лопатки (тре- д5 угольники скоростей, фиг. 1). Затем влага накапливается пленкой на выпуклой поверхности 7 и на вогнутой поверхности 9 лопатки. Сбегая с задней кромки, пленка дробится на капли (треугольники скоростей, фиг. 1). Часть отраженной влаги ударяется 50 о выходной участок 6 выпуклой поверхности 7 лопатки. При наличии на входных кромках 4, входном участке 5 и выходном участке 6 выпуклой поверхности 7

40

ная часть влаги концентрируется на вогнутой поверхности 9 лопатки, где ее накоплению препятствует гидрофобное покрытие. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить эрозионную стойкость лопаток и повысить экономичность ступени вследствие уменьшения количества крупнодисперсной влаги, снижения потерь на разгон влаги потоком и защиты лопаток от непосредственного удара капельной влаги.

Формула изобретения

1.Лопатка влажнопаровой ступени турбины, содержащая на входном и выходном участках выпуклой поверхности лопатки противоэрозионное гидрофильное покрытие, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эрозионной стойкости лопаток и повышения экономичности ступени, лопатка имеет на вогнутой поверхности и на среднем участке выпуклой поверхности гидрофобное покрытие.

2.Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что в местах сопряжения участков с гидрофильным и гидрофобным покрытиями в зоне входной кромки лопатки выполнены щели внутриканального влагоудаления.

3.Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что в местах сопряжения участков с гидрофильным и гидрофобным покрытиями рабочей лопатки выполнена радиальная канавка периферийного влагоудаления.

5

0

гидрофильного покрытия на нем образуется защитная пленка, предохраняющая лопатку от непосредственного удара капель и снижающая эрозионный износ. Гидрофобное покрытие на остальной части лопатки не дает влаге оседать на нем, при этом влага дробится, мелкие капли поднимаются в поток, где разгоняются. В каналах снижается количество крупнодисперсной влаги, снижаются затраты на разгон капель потоком и аэрозионный износ. Количество влаги, осаждающейся на входной кромке 4 и входном участке 5, ввиду малости участка невелико. Для удаления этой части влаги в месте 10 сопряжения гидрофильного участка 2 и гидрофобного участка 3 расположены щели II внутриканальной полости 12 влагоудаления или радиальная канавка 13 периферийной полости 14 влагоудаления (для рабочих лопаток). Влага, попадая в эти устройства, отводится из проточной час0 ти ступени. На гидрофильном покрытии вы-

ти ступени. На гидрофильном покрытии вы-

поверхности лопатки. Кроме того, основходного участка 6 выпуклой поверхности 7 количество осажденной влаги невелико, так как не происходит накопления пленки на предществующем гидрофобном участке 8

5 поверхности лопатки. Кроме того, основ0

5

5 0

0

ная часть влаги концентрируется на вогнутой поверхности 9 лопатки, где ее накоплению препятствует гидрофобное покрытие. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить эрозионную стойкость лопаток и повысить экономичность ступени вследствие уменьшения количества крупнодисперсной влаги, снижения потерь на разгон влаги потоком и защиты лопаток от непосредственного удара капельной влаги.

Формула изобретения

1.Лопатка влажнопаровой ступени турбины, содержащая на входном и выходном участках выпуклой поверхности лопатки противоэрозионное гидрофильное покрытие, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эрозионной стойкости лопаток и повышения экономичности ступени, лопатка имеет на вогнутой поверхности и на среднем участке выпуклой поверхности гидрофобное покрытие.

2.Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что в местах сопряжения участков с гидрофильным и гидрофобным покрытиями в зоне входной кромки лопатки выполнены щели внутриканального влагоудаления.

3.Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что в местах сопряжения участков с гидрофильным и гидрофобным покрытиями рабочей лопатки выполнена радиальная канавка периферийного влагоудаления.

//

Изобретение относится к турбиностроению и может быть использовано в ступенях, работающих на влажном паре. Цель изобретения - увеличение эрозионной стойкости лопаток (Л) и повышение экономичности ступени. Л содержит комбинированное покрытие, состоящее из гидрофильных участков (ГФЛУ) 2 и гидрофобных участков (ГФБУ) 3, ГФЛУ 2 расположены на входной кромке (ВК) 4, входном участке (ВУ) 5 и выходном участке 6 выпуклой поверхности 7 Л. В местах 10 сопряжения ГФЛУ 2 и ГФБУ 3 в зоне ВК 4 расположены щели 11 внутриканального влагоудаления или для рабочих лопаток - радиальные канавки 13 периферийного влагоудаления. При наличии на ВК 4, ВУ 5 и выходном участке 6 гидрофильного покрытия на них образуется защитная пленка, предохраняющая Л от непосредственного удара капель влаги, содержащейся в паровом потоке. Гидрофобное покрытие на остальной части Л не дает влаге оседать на ней, при этом капли дробятся и уходят в поток. Влага, осаждающаяся на ВК 4 и ВУ 5, удаляется с помощью щелей 11 или рабочей канавки 13. Изобретение позволяет увеличить эрозионную стойкость Л и повысить экономичность ступени. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

gjue.Z