Турбокомпрессор Советский патент 1993 года по МПК F04D25/02 

ел

с

Использование: газотурбостроение. Сущность изобретения: турбокомпрессор содержит вал, на концах которого закреплены центростремительная турбина и центробежный двухпоточный компрессор-имеющий рабочие колеса с дисками, входы которых обращены в противоположные стороны, с общей напорной полостью, в которой установлен спрямляющий аппарат. Рабочее колесо, обращенное входом в сторону турбины, имеет выходной диамето больше одноименного диаметра другого -рабочего колеса. Турбокомпрессор снабжен кольцевыми радиальными перегородками, установленными в напорной полости, примыкающими по внутреннему диаметру к дискам рабочих колес и образующими между собой кольцевой канал, сообщенный с напорной полостью, внутренний диаметр которого меньше выходного диаметра рабочего колеса, обращенного входом в противоположную от турбины сторону. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газотурбостроению, в частности к конструкциям газотурбинных двигателей (ГТД), включающим сдвоенный центробежный компрессор.

Цель изобретения - упрощение конструкций и повышение надежности турбокомпрессора.

На фиг.1 и 2 представлены устройство турбокомпрессора и двухпоточного компрессора.

Турбокомпрессор (ТКР) содержит общий вал 1, на котором закреплены турбина 2 и двухпоточный компрессор (ДПК) 3 с рабочими колесами 4, 5, а также камеру сгорания 6)сообщающуюся на входе и выходе с ДПК и с турбиной ДПК 3 содержит расположенные с обеих сторон воздухоприемные улитки 7, 8 и общую напорную улитку 9, закрепленные (7, 8, 9) на корпусе 10. Колеса

5 и 4 снабжены рабочими лопатками 11, 12 и имеют различные наружные диаметры DA ОБ. В улитке 9 на выходе лопаток 11, 12 расположен спрямляющий аппарат (СА) 13, включающий безлопаточные участки 14 колеса 4, общий участок 15, а также лопаточный аппарат 16. На турбине и компрессоре обозначены противоположно направленные осевые усилия Р2 и Рз.

На выходе лопаток 11 и 12 установлены радиальные перегородки 17, „образующие канал 19, сообщающий периферийную полость А улитки 9 и межлопаточную кольцевую полость Б, образованную промежуточным кольцом 20 и спинками колес 4 и 5. Боковыми стенками перегородок 17 и 18 и диффузора на выходе колес 5 и 4 образованы спрямляющие каналы 21 и 22.

00

ел

4 Ю ч1

Предложенный способ в ТКР осуществляют следующим образом. На рабочем режиме в камеру сгорания 6 подают сжатый воздух от ДГЖ 3 и топливо от источника, сжигают топливо и образованные рабочие 5 газы подают на турбину 2. При обтекании газом лопаток в турбине 2 возникают усилия Р2. которые необходимо уравновесить усилиями от ДПК. В компрессоре с выхода лопаток 11 и 12 высокоскоростной поток 10 сжатого воздуха подают в диффузорный спрямляющий аппарат (СА), где происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную, и затем - в полость напорной улитки 9. В связи с тем, что колесо 5 выпол- 15 нено больше колеса 4, Ds D4 на кольцевой плоскости (Dg-tM) спинки колеса 5 давления воздуха больше чем со стороны лопаток 11. В результате возникает уравновешивающее осевое усилие Рз Р2,т.е. Рз-Рг 0. Рабочие 20 колеса 4, 5 и канал 14 конструктивно выполнены так, что на выходе общего безлопаточ- ногр СА (БСА) 15 образуют равномерные поля скоростей и давлений, В компрессоре давление в полости А улитки 9 всегда будет 25 больше давления воздуха .в скоростном канале 14, прилегающем к поверхности спинки колеса 5, что снижает величину Рз и приводит к увеличению разности Ds-D4. В предложенной конструкции (фиг.2) давле- 30 ние в полости Б, прилетающей к спинке коТ/

V

Фиг.1

леса 5, за счет ее сообщения с полостью А, образует давление больше,чем в канале 14 ранее и тем самым увеличивают РЗ.

Формула изобретения

Фиг2