Перепускной канал турбины с многоярусными лопатками Советский патент 1980 года по МПК F01D9/06 F01D1/12 

Изобретение относится к области турбостроения, в частности к осевым Ступеням турбомашин и может быть использовано в турбинс1Х, предназначенных для привода агрегатов вспомогательного назначения. Известен кольцеобразный перепускной канал, соединяющий нижние и верх ние ярусы многоярусных рабочих лопаток однодисковой турбины . , Недостатками данного канала ййляются большие потери энергии рабочего тела, вызванные несовершенством его конструкции и высокими скоростями газа при перепусках. Наиболее близким решением из изве стных является перепускной канал тур бины с многоярусными лопатками, содержащий наружный обвод, образующий с размещенной в нем конической встав кой и боковыми винтовыми стенками проточную часть, имеющую йбслёдЬвНтельно расположенный входной, поворотный и выходной диффузорный участки 21Недостатком указанного перепускно го канала являются потери энергии в этих каналгис и, следовательно, недостаточно высокий коэффициент полезного действия турбин. Целью настоящего изобретения-является повышение экономичности турбины.; Указанная цель достигается тем, что отношение длины средней образующей наружного обвода к высоте входного участка на его входе равно 9,5- 12,5, отношение площадей входных сечений поворотного и входного участков 0,94-1,05, отношение площадей выходного и входного сечения поворотногсэ участка 0,86-0,94 и отношение выходных площадей сечений диффузорного и поворотного участков 1,03-1,19. На фиг. 1 изображено меридиональное сечение турбины с перепускным каналом при переводе потока с нижнего яруса ступени на верхний; на фиг. 2 изображено меридиональное сечение турбины с перепускными каналами при переводе потока с верхнего ярудй ступени на нижний; на фиг. 3 изображена меридиональная развертка перепускного канала; на фиг. 4 изображено сечение А-А на фиг. 3. Турбина содержит входной сопловой аппарат 1, многоярусные рабочие лопатки 2 с разделительными полками 3 и один или несколько перепускных каналов 4.-В зависимости от принятой схемырасширения рабочего тела перепускные кангилы 4 могут подводить поток либо непосредственно к рабочим лопаткам 2, либо к промежуточным соп ловым аппаратам 5. Перепускной канал 4 содержит боковые винтовые стенки 6, наружный обвод 7 и коническую вставку 8, которые образуют проточную часть канала 4, имейвдую последов.атель но расположенные входной, поворотный и выходной диффуэорный участки 9-11 соответственно. Минимальные потери кинетической энергии потока при переводе его с яруса на ярус будут при отношении длины средней образующей наружного обвода к высоте t вход ного участка на его входе равном 9,512,5, при отношении площадей F, и Fgo входных сечений поворотного и йхЬДногчэ участков 0,94-1, i35 , отношении площадей , и Fgg выходного и входного сечений поворотного участка 0,86-0,94 и отношении выходных плоцадей 1 и РЬЬ сечений диффузорного и поворотных участков 1,03-1,19. В указанном диапазоне геометрических параметров коэффициент потерь энергии в канале при дозвуковых скоростях газового потока не превышает 15%.: . ,. Данный перепускной канал, обладающий небольшие габаритами и умеренными потерями энергии, позволяет снизить металлоемкость и повысить экономичность приводных турбин с многоярусными рабочими лопатками. Формула изобретения Перепускнрй канал турбины с многоярусными лопатками, содержащий наружный обвод, образующий с размещенной в нем конической вставкой и боковыми винтовыми стенками проточную часть, имеющую последовательно расположенные входной, поворотный и выходной диффузорный участки, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышания экономичности турбины, отношение длины средней образующей наружного обвода к высоте входного участка на его входе равно 9,5-12,5, отношение площадей входных сечений поворотного и входного участков - 0,94-1,05, отношение площадей выходного и входного сечейий поворотного участка - 0,860,94 и отношение выходных площадей сечений диффузорного и поворотных участков - 1,03-1,19. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Д. Патент США 25056.60, кл. 60-226, опублик, 1944. 2. Авторское свидетельство СССР № 572575, кл. F 01 D 1/12, 1976.