Наравляющая лопатка влажнопаровой турбины Советский патент 1980 года по МПК F01D25/32 

1

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности, к элементам проточной части влажнопаровых турбин и может быть использовано в энергетических установках тепловых и атомных электростанций.J

Известна полая направляющая лопатка влажнопаровой турбины с щелями в выходной кромке 1. Для уменьшения эрозионного разрушения пар подают через эти шели, он распыляется и подсущивает влагу за выходной кромкой. Кроме того, испаря- ю ется нленка, текущая по поверхности лопатки.

Недостатком такой конструкции является значительный расход греющего пара и низкая эффективность испарения влаги, что снижает КПД и надежность установки в целом.

Наиболее близким к изобретению техническим решением из известных является направляющая лопатка влажнопаровой турбины с влагосборными канавками на наружной поверхности стенки, расположенными с возрастающим по радиусу углом наклона к оси турбины 2.

Однако в этой лопатке не обеспечивается испарение пленки на ее поверхности и распыление влаги греющим паром в кромочном следе. Это значительно снижает эффективность.

Цель изобретения - повышение эффективности влагоудаления и экономичности турбины.

Для достижения этой цели с внутренней стороны стенки выполнены каналы для греющего пара, а на выходной кромке лопатки - сообщенные с каналами выпускные щели, каналы и щели расположены в тех же сечениях, что и влагосборные канавки, а радиальный интервал между последними уменьщается от корня к периферии лопатки.

Для повышения надежности канавки и каналы на выпуклой и вогнутой поверхностях лопатки расположены в шахматном порядке и соединены между собой дополнительными щелями, расположенными поперек канавок.

На фиг. 1 схематически изображена направляюп1ая лопатка; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

В теле лопатки 1 расположены отверстия 2 и 3 для подвода греющего пара, а на ее наружной поверхности - влагосборные канавки 4. С внутренней стороны стенки лопатки выполнены каналы 5 для греющего пара, а на выходной кромке - сообщенные с каналами 5 выпускные щели 6. Каналы 5 и щели 6 расположены в тех же сечениях, что и влагосборные канавки 4. Радиальный интервал между канавками 4 уменьщается от корня к периферии лопатки. Каналы 5 и канавки 4 на выпуклой и вогнутой поверхностях канавки расположены в щахматном порядке и соединены между собой дополнительными щелями 7 в стенках 8, расположенными поперек канавок 4.

Во время работы турбины на наружной поверхности лопаток интенсивно осаждается влага. Под воздействием аэродинамических сил пленка или струйки жидкости, образовавщиеся из осевщей влаги, двигаются по лопаткам 1 к выходным кромкам, поднимаясь одновременно к периферийным обводам ступени. Так как влагосборные канавки 4 выполнены под углом к направлению движения влаги, то пленка, встретив на своем пути эти канавки, дальнейщее движение к выходным кромкам соверщает уже в них.

Греющий пар по отверстиям 2 и 3 вводится в каналы 5 для греющего пара, которые выполнены- в тех же сечениях, что и влагосборные канавки 4, т.е. нагрев и испарение пленки осуществляются в местах ее наибольщей концентрации.

Наличие щелей 7 в стенках 8 преимущественно на вогнутой поверхности лопатки 1 приводит к появлению эффекта эжекции, а следовательно, позволяет отсосать пленку влаги из влагосборных канавок 4 внутрь каналов 5 для греющего пара, где происходит ее дробление и начинается процесс ее испарения.

Греющий пар и испаряющаяся влага, двигаясь по каналам 5, достигают выходной кромки и выбрасываются через щели 6 в осевой зазор, где продолжается процесс испарения.

Благодаря тому, что влагосборные канавки 4 и каналы 5 для греющего пара выполнены на вогнутой поверхности лопатки 1

по отнощению к выпуклой в щахматном порядке, греющий пар выпускается по всей высоте нагреваемого участка. Это позволяет дробить и испарять в кромочным следе влагу, двигавщуюся как во влагосборных канавках 4, так и между ними.

Благодаря вводу влаги непосредственно в греющий пар и исключению термического сопротивления стенки повыщается эффективность процесса испарения.

Формула изобретения

1.Направляю1дая лопатка влажнопаровой турбины с влагосборными канавками на наружной поверхности стенки, расположенными с возрастающим по радиусу углом наклона к оси турбины, отличающаяся тем, что целью повышения эффективности влагоудаения и экономичности турбины, с внутренней стороны стенки выполнены каналы для греющего пара, а на выходной кромке лопатки - сообщенные с каналами выпускные щели, каналы и щели расположены в тех же сечениях, что и влагосборные канавки, а радиальный интервал между последними уменьшается от корня к периферии лопатки.

2.Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, канавки и каналы на выпуклой и вогнутой поверхностях лопатки расположены в шахматном порядке и соединены между собой

дополнительными щелями, расположенными поперек канавок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Филиппов Г. А. и др. Исследования и расчеты турбин влажного пара . М., «Энергия, 1973, с. 183, рис. 8-31.

2.Авторское свидетельство СССР № 205026, кл. F 01 D 5/28, 1966.