ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПАРОГАЗОВАЯ ДВУХПОТОЧНАЯТУРБИНА Советский патент 1966 года по МПК F01D5/18 F01K21/04 

Известны высокотемпературные парогазовые двухпоточные турбины с центростремительным колесом, имеющим полые охлаждаемые лопатки, в которых движение потоков влажного (перегретого) пара и газа раздельно. Однако большое термическое сопротивление металла, отделяющего поверхности, омываемые высокотемпературным газовым потоком, от поверхностей, омываемых увлажненным паром значительно ограничивает возможности охлаждения рабочих лопаток даже при очень высокой интенсивности теплоотдачи. Наличие промежуточного рабочего тела в двухконтурной системе охлаладения усложняет конструкцию и снижает ее надежность.

Для устранения вышеперечисленных недостатков для турбин с одновременным расширением продуктов сгорания и пара в единой проточной части необходимо, чтобы газ и пар омывали стенки, образующие рабочие каналы, с двух сторон.

В предложенной турбине лопатки выполнены составными из двух половин, образующих при сопряжении входные щели для направления потока охлаждаюидего пара с различными окружными скоростями к выходному сечению внутренней полости лопаток.

перепада в области высоких температур и позволяют упростить коиструкцию турбины.

На фиг. 1 схематически изображена описываемая газо-паровая турбина; иа фиг. 2 представлена конструктивная схема лопатки турбины.

Продукты сгорания, имеющие высокую температуру, поступают через сопла / в радиальны рабочие каналы 2. Двигаясь от периферии к центру, газы через выходные сечения 3 попадают в центростремительную ступень.

Пар (для интенсификации процесса охлаждения лучше увлажненный) вводится через

сопла 4 в специальные радиальные рабочие каналы 5, по которым он движется также от периферии к центру. Далее пар через каналы 5 в пустотелой лопатке к окна 7 проходит в канал 8 и через сечение 9 покидает радиальную

ступень. При движении от периферии к центру пар расширяется и совершает полезную работу. Из радиальной ступени пар и газ могут быть либо направлены в соответствующие осевые ступени, либо отведены к другим турбинам.

обеспечения различных окружностей скоростей во входных сечениях.

Радиальную ступень образуют отдельные лопатки, соединенные с диском специальной хвостовой частью.

Для прохода пара внутри лопатки ее изготовляют из двух половин, проваренных по местам соединения. С помощью полок 10 газовый тракт отделен от парового, причем ротор и корпус турбины полностью изолированы паровым потоком от высокотемпературного газового потока.

Чтобы уменьшить протечки пара в газовый поток, необходимо чтобы начальные давления пара и газа были достаточно близкими.

Предложенная конструкция турбины исключает возможность больших промежуточных термических сопротивлений между газовым и паровым потоками.

Тонкостенные рабочие лопатки газового тракта на всем своем протяжении внутренней полости омываются потоком увлажненного пара, обеспечиваюш,им надежное охлаждение.

Предмет изобретения

Высокотемпературная парогазовая двухпоточная турбина, содержаш,ая корпус с расположенными в нем центростремительным колесом, имеюш,им полые охлаждаемые лопатки, с раздельным движением потоков влажного (перегретого) пара и газа, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения срабатывания максимального теплового перепада в области высоких температур и упрощения конструкции, лопатки выполнены составными из двух половин, образующих при сопряжении входные щели для направления потока охлаждающего пара с различными окружными скоростями к выходному сечению внутренней полости лопатки.