Ступень-сепаратор Советский патент 1991 года по МПК F01D25/32 F01D5/28 

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в турбинах, работающих на влажном паре.

Цель изобретения - повышение сепарирующей способности ступеней-сепараторов.

На фиг.1 представлена ступень-сепаратор с рабочими лопатками, имеющими по высоте плавный переход от глубинного профиля в корневом сечении до волнообразного на периферии, разрез; на фиг.2 - то же, с рабочими лопатками с турбинным профилем протяженностью 1/2-2/3 высоты от корневого сечения и волнообразным профилем по остальной части высоты, причем волнообразный профиль ориентирован своей вогнутой поверхностью по направлению вращения рабочего аппарата ступени сепаратора, продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-8 на фиг.2.

Ступень-сепаратор содержит неподвижный сопловой аппарат 1, рабочий аппарат 2 с рабочими лопатками 3, имеющими в корневом сечении (фиг.З) турбинный, ориентированный своей вогнутой поверхностью А против направления вращения ступени- сепаратора профиль. На периферии (фиг.4) лопатки 3 рабочего аппарата 2 имеют криволинейный волнообразный профиль, у которого вогнутая поверхность 5 входного участка 6 ориентирована по направлению вращения ступени-сепаратора.

Переход от турбинного профиля в корневом сечении к криволинейному волнообразному на периферии может быть выполнен как плавно по вс,ей высоты лопатки 3, так и на 1 /2-2/3 от корня лопатки. При этом во втором случае переход может быть выполнен (фиг.2 и 5) присоединением к исходному турбинному профилю со стороны

Os

от

ы о

XI СО

входа пара в рабочий аппарат 2 турбинного профиля 7 (или его части), ориентированного своей вогнутой поверхностью 8 со стороны входа пара по направлению вращения ступени-сепаратора.

Ступень-сепаратор работает следующим образом.

Рабочий пар выходит из соплового аппарата 1 и входит в рабочий аппарат 2, лопатки 3 которого имеют переменный по высоте профиль: турбинный в корневом сечении и криволинейный волнообразный на периферии.

Э корневом сечении и в нижней части лопатки 3, где концентрация влаги мала, ступень-сепаратор работает как обычная турбинная ступень. На периферии же (на высоте, большей 1/2-2/3 высоты лопатки), в зоне максимальной концентрации влаги, профиль рабочих лопаток 3 имеет повышенную сепарирующую способность, что объясняется двумя причинами: первая состоит в том. что благодаря криволинейной волнообразной форме профиля увеличивается активная смачиваемая поверхность рабочих лопаток 3, а вторая причина состоит в том (фиг.4), что выходящая из соплового аппарата 1 влага, имеющая скорость CIB, значительно меньшую, чем скорость пара dn, входит на лопатки 3 рабочего аппарата 2 в относительном движении с углами/Зш 90°. Ориентация вогнутой поверхности 5 входного участка 6 по направлению вращения ступени-сепаратора создает условия для входа влаги на поверхность 5 в направлении, близком к касательной к этой поверхности, что способствует образованию устойчивой пленки влаги и значительно сни

жает вероятность дробления капель. Осевшая влага отбрасывается центробежными силами на периферию и попадает во влаго- улавливающие камеры 9.

Выполнение криволинейного волнообразного профиля на периферии рабочих лопаток 3 присоединением к исходному турбинному профилю (фиг.2 и 5) со стороны входа пара в рабочий аппарат турбинного

профиля 7 (или его части), ориентированного своей вогнутой поверхностью 8 по направлению вращения ступени-сепаратора, приводит к еще большему увеличению сепарирующей способности ступени-сепаратора, так как при этом на периферии увеличивается ширина лопатки 3 и тем самым увеличивается активная смачиваемая поверхность.

Формула изобретения

1. Ступень-сепаратор паровой турбины, работающей на влажном паре, с рабочими лопатками, отличающаяся тем, что, с целью повышения сепарирующей способности, рабочие лопатки выполнены с переходом от турбинного профиля в корневом сечении к волнообразному на периферии, причем вогнутая поверхность входного участка последнего ориентирована по направлению вращения ступени-сепаратора.

2. Ступень-сепаратор по п. 1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что переход от турбинного профиля к волнообразному выполнен плавно по всей высоте лопатки.

3. Ступень-сепаратор по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что переход от турбинного профиля к волнообразному выполнен на 1/2- 2/3 высоты лопатки от корневого сечения.

я

Изобретение относится к турбостроению. Цель изобретения - повышение сепарирующей способности ступеней-сепараторов турбин, работающих на влажном паре. Рабочие лопатки (РЛ) предлагаемой ступени-сепаратора (СС) имеют переменный по высоте профиль (П): турбинный в корневом сечении и волнообразный на периферии, ориентированный вогнутой поверхностью входного участка по направлению вращения СС. Переход от турбинного П в корневом сечении к волнообразному на периферии может быть выполнен как плавно по всей высоте РЛ. так и на 1/2-2/3 высоты РЛ. Волнообразный профиль может быть получен присоединением к исходному турбинному П со стороны входа пара в рабочий аппарат турбинного П (или его части), ориентированного своей вогнутой поверхностью по направлению вращения СС. Такое выполнение РЛ СС позволяет за счет увеличения активной смачивгемой поверхности, улучшения условий входа и течения влаги на РЛ повысить сепарирующую способность СС. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. ё

L

Щ&Ш& //////////////Я7Ь

Фиг.1

V xXNI

M Ж

.В

ч

2

V/////////&1 //////////4&Zh &%%.

Фиг. 2

А А

/VV//7Сщ и щп

F

Л

.В