Ступень турбомашины

Ступень турбомашины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить надежность ступени турбомашины. Ступень содержит диафрагму 1 с решеткой 3 из Z<SB POS="POST">1</SB> направляющих лопаток 5 и рабочее колесо 2 с решеткой 4 из Z<SB POS="POST">2</SB> рабочих лопаток 6, отстоящей от решетки 3 на величину межвенцового зазора δ<SB POS="POST">Z</SB>. Отношение количества направляющих и рабочих лопаток 5 и 6, равное Z<SB POS="POST">1</SB>/Z<SB POS="POST">2</SB>=0,75-0,9, соответствует отношению межвенцового осевого зазора на периферии решетки 3 к горлу A<SB POS="POST">1</SB> решетки направляющих лопаток 5, равному δ<SB POS="POST">Z</SB>/A<SB POS="POST">1</SB>=0,9-3,0, а Z<SB POS="POST">1</SB>/Z<SB POS="POST">2</SB>=1,15-1,6 соответствует δ<SB POS="POST">Z</SB>/A<SB POS="POST">1</SB>=1,5-2,0, что позволяет снизить неравномерность скорости потока за диафрагмой 1 и обеспечивает уменьшение величины переменных аэродинамических сил на рабочих лопатках 6. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5й 4 F 01 D 1/02 Ц

„;;,; i гt:I

Ц, Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

А-А л

° «

° «В

@we.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4366243/24-06 (22) 19. 01, 88 (46) 30.09.89. Бюл. У 36 (71) Производственное объединение атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" им. С.M. Кирова (72) Ю.Ф. Косяк, В . Н. Галацан, Д.Н. Пясик, И.Ф. Токгауз, А.С. Ласкин, А.И. Суханов и В.И. Гнесин (53) 621.165(088.8) (56) Паротурбинные установки атомных электростанций. Под ред. Ю.Ф. Косяка. М.: Энергия, 1978, с. 70--81. (54) СТУПЕНЬ ТУРБОИАШИНЫ (57) Изобретение позволяет повысить надежность ступени турбомашины. Ступень содержит диафрагму 1 с решетÄÄSUÄÄ 1511437 А 1

2 кой 3 из z направляющих лопаток 5 и рабочее колесо 2 с решеткой 4 из

zz рабочих лопаток 6, отстоящей от решетки 3 на величину межвенцового зазора 9 . Отношение количества направлякицих и рабочих лопаток 5 и 6, равное z,/яz = 0,75-0,9, соответствует отношению межвенцового осевого зазора на периферии решетки 3 к горлу а 1 решетки направляющих лопаток

5, равному о /а, = 0,9-3,0, а z

1, 15-1,6 соответствует 0 /a, 1.,52,0, что позволяет снизить неравномерность скорости потока за диафрагмой 1 и обеспечивает уменьшение величины переменных аэродинамических сил Ф на рабочих лопатках 6. 8 ил. ф

151143

Изобретение относится к турбиностроению и может быть использовано при проектировании и модернизации ступеней паровых и газовых турбин.

Целью изобретения является повышение надежности ступени турбомашины.

На фиг. 1 схематично представлена ступень турбомашины, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на 10 фиг. 1; на фиг. 3 — зависимость относительной окружности составляющей переменных аэродинамических сил (ПАС) от отношения количества направляющих лопаток (z, ) к количеству рабочих 15 лопаток (z ) ступени при различных отношениях осевого зазора (h ) к горZ лу (а„) решетки направляющих лопаток (относительного осевого зазора); на фиг. 4 — зависимосто отношения шага (t,) к хорде (Ь< ) (относительного шага) решетки направляющих лопаток от отношения z„/z при различных относительных шагах (t ) решетки 2. рабочих лопаток и отношений хорд Ь< к хордам Ъ< рабочих лопаток; на фиг. 5 — зависимость изменения неравномерности скорости за решеткой и профильных потерь энергии от относительного шага (t /b <) решетки на- 30 правляющих лопаток; на фиг. 6 — зависимость изменения неравномерности скорости за решеткой направляющих лопаток от относительного осевого зазора ступени; на фиг. 7 — зависимость изменения КПД и ПАС от относительного осевого зазора ступени; на фиг. 8 — зависимость изменения

ПАС от отношения z< /z<Ступень турбомашины содержит ди- 40 афрагму 1 и рабочее колесо 2 с решетками 3 и 4 направляющих и рабочих, лопаток 5 и 6, расположенных с осевым межвенцовым зазором 8 между лопатками 5 и 6. Отношение количест- 45 ва (z,) направляющих лопаток 5 к количеству (г ) рабочих лопаток 6 составляет z „/z = 0,75 до 0,90 при .отношении осевого зазора 8 на периферии 7 решетки 3 направляющих лопаток 5 к горлу а< решетки 3 направляющих лопаток 5 0 /а„ = 0,9 до 3,0 или z,/z = 1,15-1,6 при 8г/а, 1,5-2,0. Отношение 8 к а, называется относительным межвенцовым зазором (ц = Р /а ). Кривые 8- 19 (фиг.3) зависимости изменения ПАС (6Рц /P„

=3P ) от отношения z

U вуют 3 равному соответственно 0,3;

О 5; 0 7 0 9 1 1 1 3 1 5 1 7 плитуда изменения окружной составлякщей ПАС; P„c — усредненное по времени значение окружной составляющей

ПАС. Кривые 20-34 (фиг ° 4) зависимости изменения t< /Ь < от отношения г

bЬг>

0,65 и 0,7; 0,7 и 0,7; 0,75 и 0,7;

0>65 и Оь9s 0 7 0 9 0>75 и Оэ9

0,65 и 1,2; 0,70 и 1,2; 0,75 и 1,2;

О 65 и 1,5; О 7 и 1,5; О 75 и 1,5.

Кривые 35 и 36 (фиг. 5) характери-. зуют зависимость изменения неравномерности скорости (aE,) эа решеткой 3 и профильных потерь ((„ ) энергии от относительного шага (tЬ<)>

Кривые 37 и 38 (фиг. 7) характеризуют зависимость изменения КПД (g ) и ПАС (АР„) от h

При работе ступени турбомашины рабочие лопатки 6, движущиеся относительно направлякщих лопаток 5, пересекают закромочные следы потока рабочего тела за направляющими лопатками 5. При данных соотношениях

z

= 0,75-О,9 или 1,15-1,6 амплитуда РА имеет низкие значения (меньше

0,2), что обеспечивает надежную работу ступени. При z /z = 0,9-1,15 на рабочих лопатках б появляются резонансные возмущающие силы, а при

<) >3,0 снижается экономичность ступени (фиг, 7) . Зависимости (фиг ° 3-8) подтверждают оптимальность указанных диапазонов отношений z„/zz и1 /а< по условиях надежности и экономичности

Формула изобретения

Ступень тур бомашины, содержащая диафрагму и рабочее колесо с рабочими лопатками, расположенными с осевым зазором относительно решетки направлякзцих лопаток, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повы5 1511437 о шения надежности, отношение количест- ра 5 на периферии к горлу а, решетки ва направлякщих лопаток z к коли- направляющих лопаток на периферии, честву рабочих лопаток z составляет равном 0,9-3,0 а при г, /к = 1,150,75-0,9 при отношении осевого saso- 1,6 Ы /а, = 1,5-2,0..

ЯРц èåð

1.2

0, gg Qt P9 g$ Р7д8 И О 17 f P tЗ 1Ф Я 16 17 1В 1У фиг 3 >r/pz

1511437

t r/Þi

Юf

КЗ 08 . 07 РУ 71 1З 7, 4ьг4

151I437

12

1д

Ю?

Р

ЮР дФ Р,д

dPu

ОУ

Я6

Ю,2

k1

КЗ Ю4 ОЯУ,6 47 И 83 И С1 И И М f5 7ю)7й

Ф иг1 с, %

1б

gb

М

У,Ю

ЮЫ

g8 10 1,2 14 16 18 gP?.2 ?Ф 26 gE @

Рое. 7