УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ГАЗОВЫХ ТУРБИН Советский патент 1996 года по МПК F01D5/18 

Изобретение относится к области турбостроения и может найти применение в охлаждаемых высокотемпературных газовых турбинах двигателей летательных аппаратов и газотурбинных установках.

Известно устройство для охлаждения лопаток газовых турбин, содержащее магистраль подвода охлаждающего воздуха и размещенный в ней генератор капель [1]
Известно устройство для охлаждения лопаток газовых турбин, содержащее магистраль охлаждающего воздуха и размещенный в ней коллектор с форсунками, направленными против движения воздуха [2] выбранное в качестве прототипа.

Недостатком указанного устройства является небольшая интенсивность испарения жидкости, обусловленная попаданием части жидкости на горячие стенки магистрали, не нуждающиеся в дополнительном охлаждении, и существенной длиной пути, необходимой для полного испарения взвешенных в воздухе капель.

Целью изобретения является интенсификация испарения жидкости.

Указанная цель достигается тем, что устройство для охлаждения лопаток газовых турбин снабжено выпуклым кольцом, размещенным при помощи стоек на коллекторе и ориентированным внутренней поверхностью на форсунки, при этом на внутренней поверхности кольца могут быть выполнены ребра, при этом кольцо может быть выполнено перфорированным.

На фиг. 1 дана принципиальная конструкция устройства для охлаждения лопаток газовых турбин; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 узел 11 на фиг. 2.

Устройство для охлаждения лопаток газовых турбин содержит магистраль 1 подвода охлаждающего воздуха, в которой размещен коллектор 2 с форсунками 3. Внутри магистрали 1 расположено выпуклое кольцо 4 с ребрами 5 и отверстиями перфорации 6. Магистраль 1 посредством каналов 7 в диске 8 связана с лопатками 9.

Выполнение устройства для охлаждения лопаток газовых турбин с выпуклым кольцом, размещенным при помощи строек на коллекторе и ориентированным внутренней вогнутой поверхностью на форсунки, позволяет улавливать на него впрыскиваемую в магистраль жидкость, а затем испарять ее, что обеспечивает интенсификацию испарения жидкости.

Выполнение на внутренней поверхности кольца ребер позволяет увеличить теплообмен с набегающим потоком воздуха за счет увеличения площади контакта, что ведет к интенсификации испарения жидкости.

Выполнение кольца перфорированным позволяет турбулизировать воздушный поток за ним, что ведет к интенсификации испарения жидкости.

Устройство для охлаждения лопаток газовых турбин работает следующим образом.

В магистрали 1 движется воздушный поток, в который из форсунок 3, расположенных на коллекторе 2, впрыскивается жидкость, которая попадает на кольцо 4 и испаряется с него. Охлажденный за счет испарения воздух через каналы 7 в диске 8 поступает на нужды охлаждения лопаток 9.

Предлагаемое устройство для охлаждения лопаток газовых турбин позволяет интенсифицировать испарение жидкости.

Использование: в области турбостроения, в охлаждаемых высокотемпературных газовых турбинах двигателей летательных аппаратов и газотрубинных установках. Сущность изобретения: устройство, для охлаждения лопаток газовых турбин содержит магистраль 1 подвода охлаждающего воздуха и размещенный в ней коллектор 2 с форсунками 3, направленными против движения воздуха. С целью интенсификации испарения жидкости устройство снабжено выпуклым кольцом 4, размещенным при помощи стоек на коллекторе 2 и ориентированными внутренней вогнутой поверхностью на форсунки 3, кроме того, на внутренней поверхности кольца 4 выполнены ребра 5, а кольцо 4 выполнено перфорированным. Устройство позволяет снизить температуру воздуха, идущего на нужды охлаждения лопаток 9 газовых турбин, в результате испарения впрыскиваемой форсунками 3 жидкости. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

1. Устройство для охлаждения лопаток газовых турбин, содержащее магистраль подвода охлаждающего воздуха и размещенный в ней коллектор с форсунками, направленными против движения воздуха, отличающееся те, что, с целью интенсификации процесса испарения жидкости, оно снабжено выпуклым кольцом, размещенным при помощи стоек на коллекторе и ориентированным внутренней вогнутой поверхностью на форсунки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренней поверхности кольца выполнены ребра. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что кольцо выполнено перфорированным.