Центробежная турбомашина Советский патент 1989 года по МПК F04D29/04 

сл

со to

сд

Hjoopereffne относится к гидромашиностроению, а именно к конструкциям устройств разгрузки роторов гидромашин от осевых усилий.

Цель изобретенияиовышение надежности и долговечности нутем снижения осевой силы, действующей на рабочее колесо.

На чертеже представлена иредлагае.мая турбомашина, продольный разрез.

Центробежная турбомашина содержит корпус 1, рабочее колесо 2, образующее с корпусо.м 1 переднюю и заднюю боковые пазухи 3 и 4, и перепускные каналы 5, выполненные в лопатка.х 6 колеса 2 и сооб- Н1аюн|ие переднюю и заднюю пазу.хи 3 и 4, причем область 7 подключения перепускны.х каналов 5 к задней иазухе 4 выполнена на диаметре меньп1е 1, че.м диаметр области 8 их подключения к передней иазухе 3. В рабочем колесе 2 выпол- пены допо.тните, 1ьные каналы 9, сооб- П1аю1иие промежуточное сечение 10 перепускного капала 5 с передней пазухой 3, причем об.ласть I 1 подключения дополнительных каналов 9 к передней пазухе 3 вы- iio;i)iena па диаметре болыпе.м, чем диа.метр об.1асти 8 подключения иерепуекпых кана- .loii 5 к этой иазухе 3. Пазухи 3 и 4 герметизированы уилотнения.ми 12 и 13. Промежуточное сечение 10 может быть вы- но,1непо в виде ка.ме)15. установленной в 14.

Турбомашина работает следуюн1им образом.

В процессе работ при враи1ении колеса 2 иос. 1едпее сообп1ает энергию иерека- чивае.мой среде (жидкость и. 1и газ), благодаря че.му она пост т|ает к потребителю. Одповремеппо же возникают протечки среды через уп. ютпеппя 12 и 13, ириводя- nuie к течениям ее is пазухах 3 и 4. Прп это.м и пазухе 4 вследствие отсоса среды каналами 5 на участке от радиуса установки уплотнении 13 до радиуса ус- та1кл1ки каналов 5 имеет .место радиально- раеходяп1ееея {(-it), а на оста.тьной части пазухи 4 ра. и1а,1ьно-сходя цееся течение (с| |. /la. iee в камере 10 ноток (q3 + + () делится на два отде. 1ьных потока Чк и Чх первый из которых через выходную область 8 системы каналов 5 попа- .аает в уплотнение 12, а второй с по

мощью каналов 9 - в переднюю пазуху 3. Затем часть или весь поток но каналам передней пазухи 3 поступает к целевому уплотнению 12, в котором приходит во

взаимодействие с потоком q, выходящим из каналов 5. В процессе взаи.модействия благодаря высокому уровню скоростей потоков (в узком сечении) резко возрастает сопротивление суммарному потоку утечек q,

истекающему на всас колееа 2.

Расходы взаимодействующих потоков полностью образованы за счет среды, поступающей из задней пазухи 4, т. е. поток утечек q в уплотнении 12 полностью состоит из утечек из задней пазухи 4.

Благодаря этому .можно макси.мально снизить статическое давление в -пазухе 4 и повысить его в пазухе 3 на участке от наружного диа.метра колеса 2 до радиуса взаимодействия потоков q и без увеличения o6nj.ero расхода утечек q. При этом возможно, что на упомянутом участке в пазухе 3 необходи.мо будет обеспечить радиально-расходящееся течение q. Одповре.мепно при этом обеспечивается (автоматически) центровка вала. Кроме того,

бла|-одаря высокому уровню закрутки среды в обоих пазухах 3 и 4 обеспечивается низкий уровень потерь на дисковое трение.

Формула изобретения

Центробежная турбомап1И11а, содержащая корнус, рабочее ко.лесо, образу.ющее с корнусом переднюю и заднюю боковые пазухи, и перепускные каналы, выполненные в лопатках колеса и сообщающие переднюю и заднюю пазухи, причем

облаеть подключения перепускных каналов к задней пазухе выпо. 1нена на диаметре меньшем, чем диаметр области их подключения к передней пазухе, отличающаяся тем, что, с це.лью повышения

надежности и долговечности путем снижения осевой си:1ы, действующей на рабочее колесо, в последнем выполпепы дополнительные каналы, сообщающие промежуточное сечение перепускного канала с передней пазухой, приче.м область подключения

донолнительных каналов к передней пазухе вьпюлпена на диа.метре болынем, чем диаметр области подключения неренускных каналов к этой назухе.

Изобретение позволяет повысить долговечность и надежность турбомашины путем снижения осевой силы, действующей на рабочее колесо 2. Перекачиваемая жидкость отбирается из задней пазухи 4 и по перепускным каналам 5 перемещается к передней пазухе 3, где разделяется на два потока. Один из потоков, прежде чем попасть в пазуху 3, проходит через дополнительные каналы 9, сообщенные с пазухой 3 на большем диаметре, чем каналы 5. Далее оба потока проходят через уплотнение 12. Так как основная часть утечки отбирается из пазухи 4, скорость течения жидкости в ней выше, чем в пазухе 3, что приводит к снижению статического давления в пазухе 4 и повышению его в пазухе 3.