Охлаждаемая лопатка газовой турбины

 

Использование: в турбиностроении для высокотемпературных газотурбинных установок . Сущность: охлаждаемая лопатка газовой турбины содержит полое перо 1 с перегородками 3, образующими продольные каналы 2, полую удлиненную ножку 4 и замковую часть 6 с каналами подвода охлаждающей среды. Ножка 4 лопатки снабжена размещенной в её полости цилиндрической перфорированной вставкой 7, контактирующей со стенками полости ножки. Причем часть отверстий перфорации вставки 8 сообщена с входами продольных каналов, а другая часть - с каналами подвода охлаждающей среды. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (я)л F 01 D 5/16

ГО У

BE (Г С

«»

" jг (;АРФ Мя ф ""- Ф

Р) . Д - "яка

ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ОМСТВО СССР

ПАТЕНТ СССР) К ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

863045/06

1.08.90

7.02.93. Бюл. М 5 аучно-производственноеобьединение следованию и проектированию знергекого оборудования им, И.И.Ползунова .А.Ермолаев, В,С,Ефимов, M,С,Золотои В,С.Торчинский

echanical EngIneerings, N 7, !пЬз, р.156.

ХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ГАЗОВОЙ

ИНЫ спользование: в турбиностроении для отемпературных газотурбинных уста(г 1) 4 (22) 3 (46) 0 (71) Н по с тич с (72) гор в (56) M

198, (54) О

ТУР (57) выс к новок, Сущность; охлаждаемая лопатка газовой турбины содержит полое перо 1 с перегородками 3. образующими продольные каналы 2, полую удлиненную ножку 4 и замковую часть 6 с каналами подвода охлаждающей среды. Ножка 4 лопатки снабжена размещенной в ее полости цилиндрической перфорированной вставкой 7, контактирующей со стенками полости ножки. Причем часть отверстий перфорации вставки 8 сообщена с входами продольных каналов, а другая часть — с каналами подвода охлаждающей среды, 4 ил, 1793073

Охлаждаемая лопатка (4 иг,2) содержит полое перо 1 с перегородками 3, образующими продольные каналы системы охлаждения 2, полую удлиненную ножку 4

5 (полость в ножке — 5) и замковую часть 6 с каналами подвода охлаждающей среды. В ножке лопатки размещена цилиндрическая перфорированная. вставка 7, контактирующая со стенками полости ножки (посадка скольжения), Часть отверстий перфорации вставки 8 сообщена с входами профильных каналов, а другая часть сообщена с каналом подвода охлаждающей среды. В лопатке также установлены пластины 9. закрываю15 щие полость удлиненной ножки с торцов.

Возможно другое исполнение вставки, в которой распределение охладителя производится за счет кольцевых канавок 10, выполненных на цилиндрической вставке (см. фи r.4).

Охлаждающий воздух поступает в лап ку через каналы подвода в замковую ча .ть 6 (в полость 5 удлиненной ножки 4).

Далее через системы отверстий в перфорированной вставке воздух поступает в два канала, являющихся начальными в двух раздельных петлях системы охлаждения. По

40 зазора и малых перепадов давления.

45 В предлагаемом изобретении значи50

55 1зобретение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных ГТУ.

Известны охлаждаемые лопатки многопетлевого типа. Такой лопаткой является, например, рабочая лопатка I ступени турбины установки MS700F.

В этой лопатке каналы системы охлаждения, расположенные в профильной части. разделены радиальными перегородками, В две петлевые системы эти каналы обьединены с помощью специальных перемычек в зоне удлинения ножки. Эти перемычки образуют стенку колен для поворота потока в каналах системы охлаждения, B периферийной части лопатки стенки колен для поворота охладителя образованы за счет верхней торцевой стенки лопатки. В хвостовике указанной лопатки имеются каналы, через которые охладитель подводится к полости в удлиненной ножке и из них передается в охлаждающий канал входной кромки и канал в центральной части лопатки. Выход охладителя в проточную часть осуществляется .врез отверстие в торце лопатки (периферийная зона лопатки) и щели в выходной кромке.

Недостатком такой лопатки является трудность, изготовления, так как стержни (имитаторы каналов при литье) не имеют опоры в зоне удлиненной ножи из-за наличия поперечных перемычек. Некоторый недостаток лопатки — трудность перераспределения охладителя между каналами системы охлаждения. 3

Цель изобретения заключается в повышении технологичности и надежности лопаток.

Поставленная цель достигается тем, что в охлаждаемой лопатке, содержащей полое перо с перегородками, образующими продольные каналы, полую удлиненную ножку и замковую часть с каналом подвода охлаждающей среды, удлиненная ножка лопатки снабжена размещенной в ее полости цилиндрической перфорированной вставкой, контактирующей со стенками полости ножки, причем часть отверстий перфорации вставки сообщена с входами продольных каналов, а другая часть с каналами подвода охлаждающей среды.

На фиг.1 представлены прототип (фиг.1а) и принципиальная конструктивная схема замещения элементов прототипа элементами изобретения (фиг.1б и 1в); на фиг.2 — охлаждаемая лопатка. общий вид; на фиг.3 — т0 же. поперечное сечение плоскостью, перпендикулярной оси перфорированной вставки; на фиг.4 — лопатка с перфорированной вставкой, аксонометрия. указанным каналам воздух течек к периферийному сечению, поворачивает на 180 и движется к корневому сечению. В зоне удлиненной ножки вОздух натекает на стенку вставки, поворачивает и начинает движение по следующему каналу, из которого сбрасывается в проточную часть.

Эффективная работа петлевых систем охлаждения обеспечивается за счет плотного прилегания цилиндрической вставки к цилиндрическим пояскам в перегородках удлиненной ножки(за счет выполнения указанного соединения по посадке скольжения). Возможные утечки не будут превосходить долей процента (от расхода воздуха через лопатку) из-за малых величин тельно улучшаются технологические характеристики из-за того, что при литье может быть использована прочная и устойчивая стержневая двухопорная система в отличие от прототипа, в котором необходимы одноопорные элементы стержня для большей части каналов (стержневая система — одна из основных частей литейной оснастки).

Надежность работы лопаток повышается из-за того, что при устойчивом стержне может быть получена минимальная разнотолщинность стенок профильной части, а также легко обеспечивается оптимальное дозирование воздуха через перфорацию вставки при доводке, 1793073

Формула изобретения

Охлаждаемая лопатка газовой турбины, одержащая полое перо с перегородками, бразующими продольные каналы, полую длиненную ножку и замковую часть с канэом подвода охлаждающей среды, о т л иа ю щ а я с я тем, что. с целыб повышения ехнологичности и надежности, ножка лопатки снабжена размеп1енной в ее полости цилиндрической перфорированной вставкой, контактирующей со стенками полости ножки, выполненными цилиндрическими, причем часть отверстий перфорации вставки сообщена с входами продольных каналов, э другая часть — с каналом подвода охлаждающей среды.

1793073

Составитель М. Золотогоров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Петрова

Редактор С. Кулакова роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина 101

Заказ 487 Тираж Под

° ВНИИПИ Г одписное

И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.;4/5