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

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании или модернизации ступеней-сепараторов, устанавливаемых в проточных частях преимущественно влажно-паровых турбин.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации.

ria фиг. 1 представлена ступень-сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечное сечение; на фиг.З - Фрагмент входных кромок рабочих лопаток ступени-сепаратора; на фиг. 4 - Фрагмент бандажа рабочих лопаток ступени-сепаратора в случае их выполнения с U-образным пазом.

Ступень-сепаратор содержит неподвижный сопловой аппарат 1 с сопловыми лопатками 2 и рабочий аппарат 3, жестко закрепленный на роторе (не показан) . Рабочий аппарат 3 содержит ряды 4 - 6 рабочих лопаток, установленные один за другим по ходу пара, при этом средние линии профилей последующего по ходу пара ряда лопаток имеют кривизну противоположного знака по отношению к профилям предыдущего ряда лопаток.

Рабочие лопатки рядов 4 - 6 в поперечном сечении (фиг.2) имеют перекрышу Д Z и зазор 7 между входной KJJOMKOJI последующей по ходу пара лооэел

о

I

патки и выходной кромкой предыдущей лопатки. Бандаж 8 при этом имеет кольцевой впагоотводящий канал 9, располагающийся напротив влагоулавливающей камеры 10, выполненной в корпусе тур- бины 11.

Возможен вариант выполнения рабочих лопаток второго и последующих рядов рабочего аппарата 3 с U-образ- ным пазом 12, имеющим канавки 13 и расположенным на входных кромках ло Йаток (фиг. 3). Бандаж 8 рабочего аппарата 3 имеет при этом полукруглые бтверстия 14, совмещенные с и-образ ным пазом 12 на входной кромке лопаток, кольцевую щель 15, объединяющую вогнутые части полукруглых отверстий 14, совмещенных с влагоулавливающей камерой 10, выполненной в корпусе тур бины 11,

Ступень-сепаратор работает следу- ющим образом.

Рабочий пар выходит из соплового аппарата 1 и входит в рабочий аппарат 3, на лопатках которого благодаря эффекту смачивания происходит интенсивная сепарация с образованием пленки влаги, которая центробежными Силами отбрасывается к периферии лопаток рабочего аппарата 3 и через Влагоотводящий канал 9 бандажа 8 отводится во влагоулавливающую камеру 10,

выполненную в корпусе турбины 11,

Выполнение перекрыши я зазора между входной кромкой последующей по ходу пара лопатки и предыдущей лопатки препятствует попаданию влаги на выпуклую i часть последующей по ходу пара лопатки и способствует ее переводу снова на вогнутую часть последующей по ходу пара лопатки. Вход пленки влаги на вогнутую часть последую- щей по ходу пара лопатки исключает срыв пленки влаги с выпуклых участков последующих по ходу пара лопаток в Межлопаточный канал и унос ее потоком пара далее в проточную часть турбины. -Зазор 7 между входной кромкой последующей по ходу пара лопатки и вы кодной кромкой предыдущей лопатки целесообразно выполнять при этом равным толщине пленки влаги, текущей по вогнутой части лопатки, чтобы исключить возможность попадания в пленку влаги пара, приводящего к неустойчивому характеру ее течения.

5 0

5 0

5

0

/с

50

55

В случае выполнения U-образного па- з 12 на входных кромках рабочих лопаток пленка влаги, стекая с выходной кромки рабочей лопатки предыдущего ряда, попадает в U-образный паз 12 на входной кромке рабочей лопатки последующего ряда и под действием центробежных сил по канавкам 13 отбрасывается к периферии лопатки рабочего аппарата 3 и через полукруглые отверстия 14 бандажа 8 отводится во влэгоулавливающую камеру 10, выполненную в корпусе турбины 11. Пленка влаги, образующаяся на поверхности бандажа 8 над лопатками предыдущего ряда рабочего аппарата 3, течет при этом по бандажу 8 в направлении лопаток последующего ряда рабочего аппарата 3 и, встречая на пути кольцевую щель 15, улавливается последней и под действием центробежных сил отводится во влагоулавливающую камеру 10, выполненную в корпусе турбины 11.

Предотвращение попадания пленки влаги на выпуклую часть каждой последующей по ходу пара лопатки и срыва ее с выпуклого участка последующих по ходу пара лопаток в межлопаточный канал, предотвращение дробления пленки влаги, стекающей с выходной кромки предыдущей лопатки рабочего аппарата, и уноса ее в межлопаточный канал, предотвращение попадания пленки влаги с предыдущей ленты бандажа на последующую, накопления ее и срыва потоком пара в проточную часть турбины позволяет существенно повысить эффективность сепарации в предлагаемой ступени-сепараторе. Формула изобретения

1.Ступень-сепаратор, содержащая направляющий и рабочий аппараты, последний из которых имеет бандаж с вла- гоотводящими каналами, совмещенными с влагоулавливающими камерами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарация Ј рабочий аппарат выполнен из

по кремней мере двух рядов лопаток, установленных один за другим по ходу пара, при этом средние линии профилей последующего по ходу пара ряда лопаток имеют кривизну противоположного знака по отношению к профилям предыдущего ряда лопаток.

2.Ступень-сепаратор по п. отличающаяся тем, что входные

кромки последующих по ходу пара лопаток перекрывают в осевом направлении выходные кромки предыдущих и установлены по отношению к ним с зазором.

3. Ступень-сепаратор по п. 1, отличающаяся тем, что на входных кромках последующих по ходу пара лопаток выполнен U-образнш паз с продольными канавками, а бандаж рабочего аппарата имеет полукруглые отверстия, объединенные кольцевой щелью и совмещенные с пазом на входных кромках последующих по ходу пара лопаток.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании или модернизации ступеней-сепараторов (СС), устанавливаемых в проточных частях преимущественно влажно-паровых турбин. Цель изобретения - повышение эффективности сепарации. Рабочий аппарат СС выполнен по крайней мере из двух рядов лопаток (Л), установленных один за другим по ходу пара, при этом средние линии профилей последующего по ходу пара ряда Л имеют кривизну противоположного знака по отношению к профилям предыдущего ряда Л. Входные кромки последующих по ходу пара Л перекрывают в осевом направлении выходные кромки предыдущих и установлены по отношению к ним с зазором. На входных кромках последующего ряда Л выполнен U-образный паз с канавками, направленными вдоль паза, а бандаж рабочего аппарата имеет полукруглые отверстия, совмещенные с U-образным пазом, и кольцевую щель, объединяющую выгнутые части полукруглых отверстий. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л с

Фиг.1

Фиг.З

ФизА