Ступень-сепаратор Советский патент 1991 года по МПК F01D25/32 

сл

С

Изобретение относится к трубиностро- ению, предназначено преимущественно для использования во влажно-паровых турбинах и позволяет повысить эффективность сепарации и уменьшить эрозионный износ ступени-сепаратора Ступень-сепаратор содержит сопловой аппарат, рабочий аппарат, лопатки которого имеют криволинейную волнообразную форму и бандаж с кольцевым влагоотводящим каналом, совмещенным с влагоулавливающей камерой. Вогнутая поверхность входной части профиля рабочих лопаток ориентирована по направлению вращения ротора турбины. При входе влажного пара в рабочий аппарат уменьшается вероятность дробления влаги о профильную поверхность лопаток и образуется устойчивая, движущаяся с невысокой скоростью по лопаткам пленка влаги, что значительно снижает силу удара капель об лопатки, повышает эффективность сепарации и уменьшает эрозионный износ ступени-сепаратора. 3 ил

Изобретение относится к турбиностро- ению и может быть использовано во влажно-паровых турбинах.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации и уменьшение эрозионного износа ступени-сепаратора.

На фиг.1 изображена ступень-сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечное сечение; на фиг.З - треугольники скорости для пара и влаги

Ступень-сепаратор содержит неподвижный сопловой аппарат 1 с сопловыми лопатками 2 и рабочий аппарат 3, жестко закрепленный на роторе (не показан). Рабочие лопатки 4 рабочего аппарата 3 в поперечном сечении (фиг.2) имеют криволинейную волнообразную профилированную форму. Каждая лопатка 4 в поперечном сечении имеет точки 5 и 6 перегиба. Бандаж 7 выполнен из лент 8 и 9, торцовые

поверхности 10 и 11 которых по ходу пара установлены с отрицательной перекрышей и образуют кольцевой влагоотводящий канал 12, совмещенный с влагоулавливающей камерой 13, выполненной на периферии в корпусе 14 турбины.

Входная часть 15 рабочих лопаток 4 рабочего аппарата 3 ориентирована своей вогнутой поверхностью 16 по направлению вращения ротора. Лопатки 2 соплового аппарата 1 целесообразно проектировать в данной ступени-сепараторе с большими углами выхода потока а .

Ступень-сепаратор целесообразно проектировать на малый теплоперепад, чтобы уменьшить в ней относительные потери, связанные с некоторым ухудшением аэродинамики потока.

Рабочий пар выходит из соплового аппарата 1 и входит в рабочий аппарат 3. Из-за

О W 00

со

00

различия скоростей влажной CIB и паровой Cin фаз углы входа в рабочий аппарат 3 в относительном движении влажной фазы значительно больше 90°. В результате капельки влаги, особенно крупнодисперсной, входят на вогнутую поверхность 16 входной части 15 с малыми углами в направлении, близком к касательной к вогнутой поверхности 16 входной части 15. Благодаря Эффекту смачивания и наличию центробежного ускорения на вогнутой поверхности 16 входной части 15 на ней происходит интенсивная сепарация с образованием устойчивой, движущейся с невысокой скоростью пленки влаги, которая центробежными силами отбрасывается к бандажу 7 лопаток 4 рабочего аппарата 3 и через влагоотводящий канал 12 отводится во влагоулавливающую камеру 13.

Поток пара, выходящий с лопаток 2 соплового аппарата 1 с более высокой скоростью Сщ, чем влага, входит на лопатки 4 рабочего аппарата 3 с некоторым отрицательным углом атаки. В результате этого на вогнутой поверхности 16 входной части 15 лопаток 4 рабочего аппарата 3 создается местное разрежение и завихрение потока, что также способствует повышению эффективности сепарации ступени-сепаратора.

Кроме того, благодаря тому, что влага входит на вогнутую поверхность 16 входной части 15 лопаток 4 рабочего аппарата 3 под маленькими углами, исключается ее дробление и унос потоком пара далее в следующие ступени-турбины, что также повышает эф- .фективность сепарации ступени-сепаратора. При этом значительно снижается сила удара капель влаги о лопатки 4 рабочего

аппарата 3, что значительно уменьшает эрозионный износ ступени-сепаратора.

Формула изобретения Ступень-сепаратор, содержащая сопловой и рабочий аппараты с сопловыми и рабочими криволинейными профилированными лопатками, последние из которых имеют точки перегиба в поперечном сечении и бандаж, выполненный из лент, торцовые поверхности

которых по ходу пара установлены с отрицательной перекрышей и образуют кольцевой влагоотводящий канал, совмещенный с вла- гоулавливающей камерой, отличающая- с я тем, что, с целью повышения эффективности сепарации и уменьшения эрозионного износа, вогнутая поверхность входной части профилированных рабочих лопаток ориентирована по направлению вращения рабочего аппарата.

Фиг. 1

Фиг. I