Двухпоточное рабочее колесо
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к евт. свид-ву (22) Заявлено 020676 (21) 2367078/24-06 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Государствеиный комитет
СССР по делам нзобретеянй н открытка
Опубликовано 15.1279 бюллетень Йо 46
Дата опубликования описания 15.1279 (72) Авторы изобретения
М.Б. Биржаков и И.И. Кириллов. (71) Заявитель
Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина (54) ДВУХПОТОЧНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО
Изобретение относится к области турбостроения, а именно к двухпоточным радиально-осевым ступеням турбин, работающих на двухФазной ра- . бочей средб, например влажном паре.
Известно двухпоточное рабочее колесо радиально-осевой ступени турбины„ состоящее из центральной входной радиальной решетки и расположенных с обеих сторон от нее концевых осевых решеток. Лопатки радиальной решетки установлены параллельно оси колеса на обеих сторонах центрального несущего диска, образуя двухрядную рабочую решетку,в которой проточные каналы лево-.
15 го и правого направления расположены в разлитых поперечных сечениях (1) .
Недостатком этого колеса является. отсутствие сепарационной способности 2О и недостаточная механическая прочность. При высоких окружных скоростях это препятствует установке покрывных дисков на радиальной решетке и обуславливает невысокую аэродинами- 25 ческую эффективность колеса.
Наиболее близким к описываемому изобретению по конструкции и технической сущности является двухпоточное рабочее колесо турбомашины, содержащее однорядную радиальную решетку плоских или цилиндрических лопаток, установленных через одну параллельно оси колеса и образующих чередующиеся проточные каналы левого и правого направления. Остальные лопатки в этой решетке расположены перпендикулярно оси, выходные кромки всех лопаток имеют одинаковый радиус (2j
Данйое колесо обладает недостаточной репарационной способностью и отсутст,вием концевых осевых решеток,что не позволяет получить достаточно высокую аэродинамическую эффективность в радиально-осевых ступенях турбомашин.
Целью данного изобретения является обеспечение сепарации негазообраэных примесей рабочим колесом и повышение его аэродинамической эффективности.
Указанная цель достигается тем, что лопатки радиальной решетки, расположенные между параллельными лопатками, установлекы 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 сопрягающиеся с лопатками радиальной решетки, а так70 3670.
30.же тем, что на лопатках радиальной и осевых решеток установлены покрывные диски.
На Фиг. 1 изображена развертка радиальной и осевых решеток рабочего колеса, на фиг. 2 — рабочее колесо и примыкающие к нему элементы ступени турбомашины, продольный разрез.
Колесо содержит входную однорядную радиальную решетку лопаток 1 и 2, перед которой расположен сопловой аппарат 3, и концевые осевые решетки лоПаток 4, 5, Лопатки 1, 2 укреп; лены на несущем диске 6 и совместно с лопатками 4, 5 снабжены покрывньеаю дисками 7, 8. Лопатки 1 расположены параллельно оси колеса, а лопатки 2 — наклонно к оси, например под углом oL 25 - 45 Лопатки 1 и 2 образуют чередующиеся проточные каналы левого и правого направления.
Лопатки 4, 5 осевых решеток, плавно сопрягаются со смежными лопатками
1, 2 радиальной решетки в местах их соединения
Со стороны поверхностей 9 низкого давления наклонных лопаток 2 над 25 покрывным диском 7 расположена сборная камера 10 с входной щелью 11.
Входные кромки лопаток 1 размещены на радиусе г,, а лопаток 2— на большем радиусе г
Поток рабочей среды, содержащей . негазообразные примеси, например влажного пара, поступает с периферии через сопловый аппарат 3 в радиальную решетку лопаток 1, 2,распре- . -35 деляется поровну между проточными каналамй левого и правого направления, поворачивается в них и выходйт параллельно оси через концевые осевые решетки лопаток 4, 5. Посколь- 40 ку входные кромки наклоийых лопаток
2 располагаются на большем радиусе, чем осевых лопаток 1, основная часть крупных частиц примесей, двигающихса c меньшей скоростЬю, чем газооб» разная фаза, соударяется с поверхностями 9 низкого давления лопаток 2 и отражается или стекает в виде пленки в сторону покрывного диска 7, благодаря этому уменьшается эрозионный 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.
Конструкция радиальной решетки с наклонными лопатками, наличие покрывных дйсков и концевых осевых .peiae-, ток лопаток,.плавно сопрягающихся с лопатками радиальной решетки,обеспечивают высокую сепарационную способность и .аэродинамическую эффективность рабочего колеса.
Формула изобретения
1, Двухпоточное рабочее колесо радиально-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, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью обеспечения сепарации негаэообразных примесей рабочей среды и повышения аэродинамической эффективности колеса, остальные лопатки решетки расположены 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 дополнительно установлены лопатки осевых решеток, плавно сопрягающиеся с лопатками радиальной решетки.
2. Колесо по п.l, о т л 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
l, Авторское свидетельство СССР
9 308215, кл, Р "01 D 5/34, 1971.
2. Патент США 9 2540136, кл. 416-179 опубл. 1963 (прототип) .