Турбина Советский патент 1993 года по МПК F01D1/02 

Изобретение относится к области турбостроения и касается паровых или газовых турбин преимущественно малой мощности.

Целью изобретения является повышение надежности турбины за счет организации спиралеобразного движения рабочего тела по проточной части при осевом подводе и отводе.

Изобретение поясняется чертежом, на фиг.1 которого показан общий вид турбины; на фиг.2 - схема потока рабочего тела в турбине; на фиг.З - вид по стрелке А фиг.2; на фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг.5 - вид по стрелке В фиг.2.

Турбина состоит из корпуса 1, в котором размещен вал 2, на котором крепится рабочее колесо 3 турбины. Рабочее колесо 3 имеет широкий венец, на котором выполнены под углом а к оси вала лопатки 4,.образующие межлопаточные каналы 5. Над рабочим колесом 3 расположено схаторное кольцо 6,

на котором установлены направляющие лопатки 7 под углом 180° - а , образующие межлопаТочные каналы 8. Проточная часть турбины образована системой подвижных лопаток 4 рабочего колеса 3 и неподвижных направляющих лопаток 7, расположенных друг над другом под углом ± а к оси вала 2 турбины. Межлопаточные каналы 5 и 8 между лопатками 4 и 7 выполнены с возрастающим поперечным сечением по ходу пари. Вход в лопатки 4 рабочего колеса 3 закрыт перегородкой 9, выход с направляющих лопаток 7 закрыт перегородкой 10. Взаимодействующие кромки лопаток 4 и 7 выполнены по ломаной линии. В корпусе 1 турбины расположена впускная камера с фланцем 11 и выхлопная камера с фланцем 12.

Турбина работает следующим образом.

Пар через фланец 11 подводится к турбине. Поскольку вход в межлопаточные каналы 5 рабочего колеса 3 закрыт с торца перегородкой 9, пар попадает в межлопаточные каналы 8 статорного кольца 6 и оттуда в каналы 5 рабочего колеса 3, Расширяясь в каналах 5 и 8, пар движется по спиральным линиям тока, периодически попадая из неподвижных каналов 8 в подвижные каналы 5 и передавая энергию рабочему колесу 3. Каналы 8 в статорном кольце 6 с торца закрыты перегородкой 10, поэтому пар выходит из рабочего колеса 3 через фланец 12.

Аналогично турбина работает без перегородок.

Предлагаемая конструкция турбины позволяет исключить радиальные нагрузки на вал, что повышает надежность турбины. Выбирая угол а можно получить высокомо- ментную и низкооборотную турбину, работающую в области малых отношений U/Co.

Формул а изобретения 1. Турбина, содержащая корпус с разме- щенными в Heta направляющими лопатками и валом с рабочим колесом, на котором установлены рабочие лопатки, при этом лопатки расположены с образованием

0

5

0

5

межлопаточных каналов, отличающая- с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет организации спиралеобразного движения по проточной части турбины рабочего тела при его осевом подводе„и отводе, корпус выполнен со статорным колесом, размещенным над рабочим колесом осесимметрично последнему, а лопатки выполнены прямолинейного профиля и размещены с увеличением поперечного сечения образованных межлопаточных каналов по ходу рабочего тела, при этом направляющие лопатки размещены на статорном колесе и установлены на последнем по отношению к оси вала под углом, равным дополнительному углу ориентации относительно оси вала рабочих лопаток, а ориентация последних соответствует острому углу,

2 Турбина по п. 1, о т л и ч а га щ а я с я тем, что торцевые части рабочего и статор-- ного колес выполнены с перегородками со- ответственно со сторон входа среды на- рабочие лопатки и выхода с направляющих лопаток.

3. Турбина по пп.1 и 2, отличают, а- я с я тем, что каждая лопатка выполнена с кромкой в в иде ломаной линии.

9иг.5

Использованиег в турбостроении, в паровых, газовых турбинах преимущественно малой мощности. Сущность изобретения: турбина содержит корпус, размещенное в нем на валу рабочее колесо с лопатками, а также Направляющие лопатки, Над рабочим колесом с лопатками, установленными под острым углом а к оси вала, расположено статорное кольцо, выполненное на корпусе. На нем размещены направляющие лопатки, установленные под углом (180° - а) по от- ношению к оси вала. Вход рабочей среды на рабочие лопатки и выход ее с направляющих лопаток с торцов закрыты перегородками, выполненными соответственно на рабочем и статорном колесах. Рабочие и направляющие лопатки выполнены с взаимодействующей кромкой в виде ломаной линии, а сами лопатки установлены с увеличением поперечного сечения образованных межлопаточных каналов по ходу рабочей среды. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.