Способ работы радиально-осевой турбины большой веерности и радиально-осевая турбина большой веерности

 

Использование: паровые и газовые турбины. Сущность способа: периферийную часть уже отработавшего потока на выходе из турбины отбирают и подают в корневую область осевой части рабочего колеса. Сущность устройства: турбина дополнительно снабжена камерой отбора рабочего тела, встроенной в корпусе за колесом и соединенной регулируемыми каналами последовательно с камерой-аккумулятором и выполненными в рабочем колесе соплами, своим выходом подсоединенными к межлопаточным каналам рабочего колеса. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к паровым и газовым турбинам и может быть использовано в авиационных, транспортных, судовых, локомотивных и стационарных энергетических установках.

Известен способ работы радиально-осевой турбины, основанный на расширении потока рабочего тела в направляющем аппарате и рабочем колесе [1] Известна радиально-осевая турбина, реализующая известный способ [2] Использование рециркуляции периферийной части потока в корневую область осевой части колеса позволяет коренным образом улучшить аэродинамическую характеристику радиально-осевой турбины большой веерности.

На чертеже изображен продольный разрез турбины с системой отбора периферийной части потока за турбиной и рециркуляции этой части потока в корневую область рабочего колеса.

Турбина 1 содержит направляющий аппарат 2, рабочее колесо 3 и корпус 4, который за рабочим колесом может быть выполнен в виде диффузора. В корпусе за рабочим колесом встроена камера 5 отбора рабочего тела, соединенная каналами 6 с камерой-аккумулятором 7 и выполненными в рабочем колесе соплами 8, своим выходом подсоединенными к межлопаточным каналам рабочего колеса. Положение выходных сечений сопел определяется расчетом. Для регулирования расхода рабочего тела на циркуляцию предусмотрен распределительный орган 9.

Полезная работу турбины 1 обеспечивается за счет расширения рабочего тела в направляющем аппарате 2 и рабочем колесе 3.

Часть отработавшего в турбине пара или газа из периферийной области за турбиной, прежде всего протекающая через зазор между рабочим колесом 3 и корпусом 4, поступает в камеру 5 отбора рабочего тела. Из камеры отбора рабочее тело по каналам 6 подводится в камеру-аккумулятор 7 и далее в соплах 8 разгоняется в направлении основного потока до скорости W₂ большей, чем скорость основного потока в этой зоне. Причем вынужденное движение потока в системе рециркуляции создается только за счет энергии, вырабатываемой самим двигателем.

Воздействием на распределительный орган 9 средствами автоматики обеспечивается регулирование рециркуляции стабилизирующего потока в корневую область рабочего колеса.

Так обеспечивается непрерывное регулируемое в зависимости от режима работы турбины поступление в корневую область осевой части колеса рабочего тела, компенсирующее низкое значение степени реактивности и вредное влияние на устойчивость потока недостатка относительной скорости W₂ и радиальных перетеканий от корня к периферии.

Использование предлагаемого способа работы и устройства радиально-осевой турбины большой веерности позволит повысить вибрационную надежность лопаточного аппарата и экономичность турбины в широком диапазоне режимов ее работы.

Формула изобретения

1. Способ работы радиально-осевой турбины большой веерности путем расширения потока рабочего тела в направляющем аппарате и рабочем колесе, отличающийся тем, что на выходе из турбины отбирают периферийную часть потока и подают ее в корневую область осевой части рабочего колеса.

2. Радиально-осевая турбина большой веерности, содержащая корпус и установленные в нем направляющий аппарат и рабочее колесо, отличающаяся тем, что в периферийной части корпуса за рабочим колесом выполнена камера, а в рабочем колесе сообщенная с последней посредством регулируемых каналов аккумуляторная камера и сообщенные с ней сопла, своим выходом обращенные к межлопаточным каналам корневой области осевой части рабочего колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1