Статор компрессора высокого давления

Авторы патента:

F04D29/58 - охлаждение (охлаждение машин и двигателей вообще F01P); подогрев; уменьшение теплопередачи

F04D29/40 - кожухи; патрубки для текучей среды

F01D11/24 - путем избирательного охлаждения или нагревания элементов статора или ротора

Владельцы патента RU 2567892:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)

Изобретение относится к статорам компрессоров высокого давления газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор компрессора высокого давления включает в себя внешний и внутренний корпусы, кольцевую обечайку (6), перфорированную отверстиями (7). Корпусы соединены между собой упругими элементами. В отверстиях (7) кольцевой обечайки (6) установлены сопла (8), выходной срез (9) которых направлен к поверхности (10) внутреннего корпуса. Присоединительный фланец (11) внутреннего корпуса выполнен с отверстиями (13) под болты (14) резьбовых соединений и открытыми к кольцевой обечайке (6) вырезами (15) между отверстиями (13). Отношение расстояния Т в окружном направлении между выходными срезами (9) сопел (8) к расстоянию Н в окружном направлении между центрами отверстий (13) под болты (14) резьбовых соединений равно 0,7-2,5. Путем повышения эффективности охлаждения внутреннего корпуса за счет минимизации расстояния между выходом из сопла и охлаждаемой поверхностью внутреннего корпуса повышается коэффициент полезного действия компрессора высокого давления. 2 ил.

Изобретение относится к статорам компрессоров высокого давления газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Известен статор компрессора высокого давления, содержащий внешний и соединенный с ним внутренний корпус с размещенными в нем спрямляющими лопатками (патент US 6763653, МПК F02K 3/02, опубл. 20.07.2004 г.).

Недостатком известной конструкции является низкий коэффициент полезного действия компрессора из-за отсутствия системы активного управления радиальными зазорами компрессора.

Наиболее близким к заявленному является статор компрессора высокого давления, включающий внешний и внутренний корпусы, соединенные между собой упругими элементами, кольцевую обечайку с отверстиями для подачи охлаждающего воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса (патент RU 2175410, МПК F04D 17/00, 27/00, опубл. 27.10.2001 г.).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является пониженный коэффициент полезного действия статора компрессора из-за неоптимального расстояния между обечайкой с отверстиями для подачи охлаждающего воздуха и охлаждаемым внутренним корпусом, что снижает эффективность управления радиальными зазорами компрессора.

Технический результат заявляемой конструкции заключается в повышении коэффициента полезного действия статора компрессора путем повышения эффективности охлаждения его внутреннего корпуса.

Указанный технический результат достигается тем, что в статоре компрессора высокого давления, включающем внешний и внутренний корпусы, соединенные между собой упругими элементами, кольцевую обечайку с отверстиями, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса, в отверстиях кольцевой обечайки установлены сопла, выходной срез которых направлен к поверхности внутреннего корпуса, выполненного с присоединительным фланцем, соединенным посредством резьбовых соединений с соответствующим упругим элементом, при этом присоединительный фланец внутреннего корпуса выполнен с отверстиями под болты резьбовых соединений и вырезами, расположенными со стороны кольцевой обечайки между отверстиями под болты резьбовых соединений, причем

Т/Н=0,7-2,5,

где Т - расстояние в окружном направлении между центрами выходных срезов сопел;

Н - расстояние (шаг) в окружном направлении между центрами отверстий под болты резьбовых соединений в присоединительном фланце внутреннего корпуса.

Установка в отверстиях кольцевой обечайки сопел, выходной срез которых направлен в сторону внутреннего корпуса, позволяет повысить эффективность охлаждения внутреннего корпуса за счет оптимизации расстояния между выходом из сопла (выходным срезом сопла) и охлаждаемой поверхностью внутреннего корпуса, а также уменьшить деформацию струи охлаждающего воздуха с помощью отработанного потока охлаждающего воздуха.

Выполнение присоединительного фланца внутреннего корпуса с открытыми к кольцевой обечайке вырезами (выборками), размещенными в кольцевой обечайке между отверстиями под болты резьбовых соединений, обеспечивает возможность размещения сопел в вырезах при монтаже кольцевой обечайки на внутренний корпус, что позволяет минимизировать расстояние между выходным срезом сопла и охлаждаемой поверхностью внутреннего корпуса, повысив, таким образом, эффективность охлаждения внутреннего корпуса.

Выбор соотношения Т/Н обусловлен тем, что при Т/Н<0,7 ухудшается размещение сопел в вырезах между отверстиями присоединительного фланца внутреннего корпуса, а при Т/Н>2,5 - снижается равномерность охлаждения внутреннего корпуса.

На фиг. 1 изображен продольный разрез статора компрессора высокого давления.

На фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг. 1.

Статор 1 компрессора высокого давления состоит из внешнего корпуса 2, соединенного упругими элементами 3 и 4 с внутренним корпусом 5, с внешней стороны от которого установлена кольцевая обечайка 6 с отверстиями 7, в которых установлены сопла 8, выходным срезом 9 направленные в сторону охлаждаемой поверхности 10 внутреннего корпуса 5.

Внутренний корпус 5 выполнен с присоединительным фланцем 11, соединенным посредством резьбовых соединений 12 с соответствующим упругим элементом 4. Присоединительный фланец 11 выполнен с отверстиями 13 под резьбовые соединения 12 и вырезами (выборками) 15, расположенными со стороны кольцевой обечайки 6 между отверстиями 13 под болты 14 резьбовых соединений 12. При этом открытые к кольцевой обечайке 6 вырезы 15 выполнены с размером, позволяющим разместить сопла 8 при монтаже на внутренний корпус 5 кольцевой обечайки 6 совместно с внешним корпусом 2.

Статор 1 установлен с обеспечением минимального радиального зазора 17 с ротором 18. Поступление охлаждающего воздуха 16 системы управления радиальными зазорами 17 обеспечивается за счет наличия кольцевой полости 19, образованной внешним корпусом 2 и кольцевой обечайкой 6, внутренней полости 20 между кольцевой обечайкой 6 и внутренним корпусом 5. Вывод в атмосферу охлаждающего воздуха 16 осуществляется через пазы 21.

Работа статора компрессора высокого давления осуществляется следующим образом.

При работе статора 1 компрессора высокого давления охлаждающий воздух 16 системы управления радиальными зазорами 17 между статором 1 и ротором 18 поступает в кольцевую полость 19, через сопла 8 поступает во внутреннюю полость 20, а затем через пазы 21 сливается в атмосферу.

При этом радиальный зазор 17 между статором 1 и ротором 18 поддерживается минимальным благодаря оптимальному расстоянию между выходным срезом 9 сопел 8 вне зависимости от геометрии наружной поверхности 10 внутреннего корпуса 5, а также благодаря оптимальному подбору площадей выходных срезов 9 сопел 8.

Статор компрессора высокого давления, включающий внешний и внутренний корпуса, соединенные между собой упругими элементами, кольцевую обечайку с отверстиями, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса, отличающийся тем, что в отверстиях кольцевой обечайки установлены сопла, выходной срез которых направлен к поверхности внутреннего корпуса, выполненного с присоединительным фланцем, соединенным посредством резьбовых соединений с соответствующим упругим элементом, при этом присоединительный фланец внутреннего корпуса выполнен с отверстиями под болты резьбовых соединений и вырезами, расположенными со стороны кольцевой обечайки между отверстиями под болты резьбовых соединений, причем
Т/Н=0,7-2,5,
где Т - расстояние в окружном направлении между центрами выходных срезов сопел;
Н - расстояние в окружном направлении между центрами отверстий под болты резьбовых соединений в присоединительном фланце внутреннего корпуса.

Изобретение относится к центробежному насосу для нагнетания горячих жидкостей. Насос имеет контактный уплотнитель вала, корпус (13) уплотнителя для уплотнителя (14) вала и возвратный канал (8) для парциального потока нагнетаемой жидкости.

Вентилятор в сборе // 2554384

Изобретение относится к вентиляторостроению и к соплу для вентилятора. Вентилятор в сборе включает в себя крыльчатку с приводом от электродвигателя, предназначенную для формирования потока воздуха, по меньшей мере один нагреватель, предназначенный для нагрева первой части потока воздуха, и кожух, содержащий, по меньшей мере, одно выходное отверстие для воздуха, предназначенное для выпуска первой части потока воздуха, и средство первого канала, предназначенное для подачи первой части потока воздуха в упомянутое, по меньшей мере, одно выходное отверстие для воздуха.

Устройство нагрева торцевой крышки компрессора // 2552658

Торцевая крышка (200) компрессора для обеспечения теплового барьера вблизи механического уплотнения содержит внутреннюю торцевую крышку (210) и наружную торцевую крышку (220).

Турбонасосный агрегат // 2533595

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным высоконапорным центробежным насосам, и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Узел турбокомпрессора с охлаждающей системой // 2532080

Узел (10) турбокомпрессора разделен вдоль оси (12) ротора (11) на три секции (13, 18, 22): опорную (13), (18) двигателя и (22) компрессора. Опорная секция (13) имеет по меньшей мере один активный магнитный подшипник (14) для опоры ротора (11).

Способ повышения эффективности работы осевого многоступенчатого компрессора // 2529289

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в теплоэнергетике, газоперекачивающих станциях, наземных и судовых транспортных средствах в стационарных газотурбинных установках, имеющих в своем составе осевой многоступенчатый компрессор.

Турбонасосный агрегат жрд // 2525775

Группа изобретений относится к области насосостроения и может быть использована в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и ядерных ракетных двигателей (ЯРД).

Способ управления комбинированным устройством и комбинированное устройство, реализующее данный способ // 2516091

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Коллектор вентилятора и способ его изготовления // 2514897

Изобретение относится к коллектору вентилятора и способу его изготовлении. С помощью лазера осуществляют раскрой обечаек, фланцев в виде сегмента окружности, соединительных фланцев и стоек в виде ребер жесткости.

Электрическая машина, в частности, погружной электродвигатель с защищенным статором // 2512876

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в погружном электродвигателе с защищенным статором. Техническим результатом является повышение прочности и коэффициента полезного действия.

Лопастной насос // 2567526

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в насосных агрегатах в нефте- и газотрубопроводах, теплоэнергетике, двигателе- и турбостроении, химической промышленности.

Компрессор газотурбинного двигателя с воздушными инжекторами // 2561838

Компрессор газотурбинного двигателя содержит первый картер (28а), образующий держатель инжекторов, второй картер (28b), расположенный вокруг первого картера, образуя вместе с ним кольцевое пространство (40); и множество воздушных инжекторов (38, 38'), установленных, каждый, в гнездах.

Корпус жидкостных каналов двигателя внутреннего сгорания // 2555063

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусам водяных насосов систем жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Корпус жидкостных каналов двигателя внутреннего сгорания представляет собой цельнолитое изделие, состоящее из термостатной коробки (1), улитки (8), для расположения центробежного насоса, входной полости (4) для подвода охлаждающей жидкости к рабочему колесу центробежного насоса, канала (3) для подвода охлаждающей жидкости непосредственно из термостатной коробки (1) во входную полость (4) и канала (2) для подвода охлаждающей жидкости из термостатной коробки (1) через радиатор (на фигуре не показан) во входную полость (4) с противоположной стороны.

Многофункциональная опорная плита для центробежных насосов, в особенности для насосов для котлов с циркуляцией // 2516072

Закрывающий нижний колпак 1 для электрического насоса 100, в частности центробежного циркуляционного насоса для принудительной циркуляции в котле, имеющий интегрированную систему удаления внутреннего конденсата, чрезвычайно простой в изготовлении и сборке и содержащий: крышку 2 двигателя, которая имеет чашеобразную форму, имеет соединительное отверстие 21 и приспособлена для ее присоединения к концу коробчатого корпуса электрического насоса с закрытием этого конца корпуса; и удерживающую крышку 3 для вмещения электрических разъемов, которая выполнена с возможностью присоединения в собранном состоянии к соединительному отверстию 21 и содержит фиксирующие средства 30, предназначенные для удержания по меньшей мере одного электрического разъема 300 в заданном положении для присоединения к электрическому насосу 100.

Коллектор спирального типа, в частности, для вентиляторов, используемых в коробах вытяжной вентиляции // 2459121

Изобретение относится к коллектору, в частности коллектору спирального типа для размещения кожуха рабочего колеса вентилятора, особенно для коробов вытяжной вентиляции, и позволяет при его использовании быстро соединить коллектор с соответствующей рамой короба вытяжной вентиляции при сборке коллектора.

Спиральный патрубок для вентиляторов, в частности для кожухов вытяжных вентиляторов // 2450170

Изобретение относится к спиральному патрубку, который предназначен образовывать кожух крыльчатки вентилятора и обеспечивает при его использовании возможность легко и быстро соединять и разъединять патрубок и конструкцию короба, на которой он крепится, и получить доступ к агрегату двигателя/крыльчатки легче и быстрее, с упрощением работ по монтажу/демонтажу.

Коллектор спирального типа, особенно для вентиляторов, для использования в вытяжных колпаках // 2450169

Воздухозаборник для компрессора газотурбинного двигателя // 2443880

Холодильный аппарат без намораживания инея // 2416770

Корпус центробежного компрессора и способ его изготовления // 2411401

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к конструкциям корпусов центробежных компрессоров, работающих при высоких давлениях и больших расходах перекачиваемого газа.

Статор компрессора // 2567885

Изобретение относится к статорам компрессоров газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор компрессора включает в себя внешний (2) и внутренний (3) корпуса, соединенные между собой передним (5) и задним (6) по потоку воздуха (4) упругими коническими фланцами, а также перфорированную кольцевую обечайку (7) с отверстиями (10) подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса (3).