Двухпоточное рабочее колесо Советский патент 1979 года по МПК F01D1/06 F01D5/28 

(54).ДВУХПОТОЧНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО

Изобретение относится к области турбостроения, а именно к двухпоточным рсщиально-осевым ступеням турбин , работающих на двухфазной рабочей среде, например влажном паре.

Известно двухпоточное рабочее колесо радиально-осевой ступени турбины, состоящее из центральной входно

;радиальной решетки и расположенных с обеих сторон от неё концевых осевых решеток,Лопатки радиальной решетки установлены парсшлельно оси колеса на обеих сторонах центрального несущего диска,образуя двухрядную рабочую решетку,в которой проточные каналы левого и правого направления расположены разлитых поперечных сечениях I. Недостатком этого колеса является отсутствие сепарадионной способности и недостаточная механическая прочность. При высоких окружных скоростях это препятствует установке покрывных дисков на радиальной рапетке и обуславливает невысокую аэродинами

.ческую эффективность колеса.

Наиболее близким к описываемому иэобретеник; по конструкции и технической су цн9стй является двухпоточное рабочее колесо турбомашины, содержащее однорядную радиальную решетку плоских или цилиндрических лопаток, установленных через одну параллельно оси колеса и образующих чередукидиеся проточные канашы левого и правого направления. Остальные лопатки в этой решетке расположены перпендикулярно оси, выходные кромки все лопаток имеют одинаковый радиус 2. -Данное колесоЪбладает недостаточной репарационной способностью и отсутст вием концевых осевых решеток,что не позволяет получить достаточно высокую а&родинамическую эффективность в радиально-осевых ступенях турбомашин.

Целью данного изобретения является обеспечение сепарации негазообразных примесей рабочим колесом и повышение его аэродинамической эффективности.

Указанная цель достигается тем, что лопатки ргздиальной рияетки, расположенные между параллельньолн лопатками. Установлены наклонно к оси и их входные кромки размещены на большем радиусе, чем кромки осевых лопаток, а в местах соединения смежных лопаток с обеих сторон радиальной решетки установлены лопатки концевых осевых решеток, плавно сопрягаюгпиеся с лопатками радиальной решетки, а также тем, что на лопатках радиальной и осевых решеток установлены покрывные диски.. На фиг. 1 изображена развертка радиальной и oceskx решеток рабочего колеса, на фиг. 2 - рабочее колесо и примыкающие к нему элементы ступен турбомашины, продольный разрез. Колесо содержит входную однорядну радаальную решетку лопаток 1 и 2, перед которой расположен сопловой аппарат 3, и концевые осевые решетки лопаток 4, 5, Лопатки 1,2 укреплены на несущем диске 6 и совместно с лопат к с1ми 4, 5 снабжены покрывнь94И дисками 7, 8, Лопатки 1 расположены парешлельно оси колеса, а лопатки 2 - наклонно к оси, например под углом оС Лопатки 1 и 2 образуют чередуюгциеся проточные каналы левого и правого направления Лопатки 4, 5 осевых решеток .плавно Сопрягаются со смежными лопатка1ми 1, 2 радиальной решетки в местах их соединения Со стороны поверхностей 9 низкого давления наклонных лопаток 2 над пок ж1вным диском 7 расположена сборная камера 10 с входной щелью 11. Входные кромки лопаток 1 размещены на рг1Диусе г, , а лопаток 2 на большем радиусе г,. Поток рабочей среды, содержащей нвгазообразные примеси, например влажного пара,поступает с периферии через сопловый аппарат 3 в радиальную решетку лопаток 1, 2,распре- . деляется поровну между протсзчными Кайала ;1й Ттейого и правого направления, поворачивается в них и выходит параллельно оси через крнцевйе осевые решетки лопаток 4, 5. Посйоль ky входные кромки наклонных лопаток 2 располагаются на большем радиусе, чём осевых лопаток 1, основная часть крупных частиц примесей, двигающихся с меньшей скоростью, чем газообразная фаза, соударяется с поверхностями 9 низкого давления лопаток и отражается или стекает в виде пленки в сторону пбКрывного диска 7 благодаря этому уменьшается зро.зионный износ входных кромок лопаток 1. Скапливающиеся на внутренней поверхности диска 7 частицы под действием центробежных сил отбрасываются к периферии ступени и улавливаются камерой 10 со входной щелью 11, Конструкцйя радиальной решетки с наклонными лопатками, наличие покрывных дисков и концевых осевых решеток лопаток, плавно сопрягающихся с лопаткаМй радиальной решетки,обеспечивают высокую сёпарационную способность и .аэродинамическую эффективность рабочего колеса. Формула изобретения 1,Двухпоточное рабочее колесо радиапьно-осевой ступени турбомашины, например влажнопаровой турбины, содержащее входную однорядную радиальную решетку плоских или цилиндрических лопаток, установленных через одну параллельно оси колеса и образующих чередующиеся проточные каналы левого и правого направления, от лич аю щ е е ся тем, что, с целью обеспечения сепарации негазообразных примесей рабочей среды и повышения аэродинамической эффективности колеса, остальные лопатки решетки расположены наклонно к оси и их входные кромки размещены на большем радиусе, чём кромки осевых лопаток, а в местах соединения смежных лопаток с обеих сторон радигшьной решетки дополнительно установлены лопатки осевых решеток, плавно сопрягающиеся с лопатками радиальной решетки, 2,Колесо по П.1, о тл и ч а ющ е е с я тем, что на лопатках радиальной и осевых решеток установлены покрывные диски. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 308215, Kji.F 01 b 5/34, 1971. 2.Патент США 2540136, кл. 416-179, опубл. 1963 (прототип).