Сопловой аппарат турбины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвтовскомю сеидитильствм

||»714025 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 201077 (21) 2531773/24-06 (51)М. Кл.2

Г 01 0 9/04 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050280 Бюллетень № 5 (53) УДК 621. .438 (088. 8) Дата опубликования описания 100280 (72) Авторы изобретения

С.М. Металликов, A.Б. Абелиов и Ю.В. Вывшев (71) Заявитель (54) СОПЛОВОЙ АППАРАТ ТУРБИНЫ

? путем уменьшения пылевых отложений на корыте лопаток. !

Это достигается тем, что на участке от входной кромки, составляющем

1,9-2,1 расстояния до точки максимальной кривизны, отношение проходной площади межлопаточного канала к площади на входе составляет 0,8-1,0 а расстояние между обечайками вдоль хорды решетки определяется соотношением.

АЕ(+ ЬЕ,+Г, ьх а.

I где А=е е.Е е Гп ll Üï 1.

ЙЮ ВЮХ ВХ (в - — g Jt

hb — Ь

В-- —:Р F Ь а г вал вх пЬ- Ь

a! It! elj

Ь и- ——

Изобретение относится к области гаэотурбостроения и, в частности, - к сопловым аппаратам турбин.

Известен сопловой аппарат турбины, содержащий наружную и внутреннюю обечайки, образующие между собой диффузорный канал, и решетку лопаток, расположенных между обечайками. fl) . 1О

Однако надежность работы такого выполнения относительно низка из-sa возникновения пылевых отложений при работе на запыленном рабочем теле.

Известен также соплсвой аппарат турбины, содержащий наружную и внутреннюю обечайки, образующие между собой диффузорно-конфузорный канал и; решетку лопаток, расположенных между обечайками, с точкой максимальной кривизны средней линии, отстоящей в осевом направлении от входной кромки на 0,28-0,32 хорды решетки (2) .

Однако и такое выполнение не обес-25 печивает существенного повышения надежности из-за воэможности отло.жений пыпи на корыте лопаток.

Целью. данного изобретения является повып|ение надежности работы отношение расстояния от входной кромки до точки максимальной кривизны средней линии к расстоянию до точки максималь714025

F, ной высоты канала; — отношение текущей проходной площади межлопаточного канала к площади на

b входе; — . отношение расстояния от е„„ в ходи ой к ромк и до т очк и ( максимальной кривизны средней линии к хорде решетки; .- отношение текущего расе f0 стояния от входной кромки к хорде решетки;

F — площадь межлопаточного вых канала на выходе1 — шаг решетки на среднем диаметре;

6 ; - текущая толщина лопатки;

d; — текущий конструктивный угол наклона средней линии лопатки к фронту решетки.

На Фиг.1 приведено схематично меридиональное сечение турбины с соп ловым аппаратом, выполненным соглас но данному изобретению; на фиг. 2 кольцевое сечение A-А фиг. 1 в развертке на плоскость, Сопловой аппарат содержит наружную и внутреннюю обечайки 1, 2, образующие между собой диффузбрноконфузорный канал, и решетку лопа- ЗО ток 3, расположенных между обечайками 1 и 2. с точкой максимальной кривизны 4 средней линии 5,-"отстоящей в осевом направлении от входной кромки б на расстояние Ь = 0,28-0,32 35 хорды 0„ решетки. На участке Р, от входной кромки 6, составляющем

1,9-2,1 расстояния Ь до точки максимальной кривизны 4, отношение проходной площади F; межлопаточного кана-4О ла к площади Гв„ на входе составляет

0,8-1,0, а расстояние И между обе- чайками 1 и 2 вдоль хорды 9 решетки, изменение;которого определяет форму и размерй диффузорно-конфузорного канала, определено соотношением

И! St.1 t Fâõ )

0; где А и В постоянные для конкретной геометрйи решетки коэффициенты, выражение для которых дано вышеу а,, текущая ширина межлопаточного канада, определяющая совместно с текущим расстоянием h; между обечай ками 1 и 2 текущую проходную йлощадь мейлопаточного канала. 55

При работе поток рабочего тела, войдя в межлопаточный канал, имеющий" на криволинейном входном участке 9 постоянную или близкую к посто1 янной йроходную площадь, изменяет направление от осевого к окружному, сохраняя при этом практически постоянной"скорость . Последнее обстоятельство приводит к относительному уменьшению центробежной силы, возникаюФормула изобретения

Сопловой аппарат турбины, содержащий наружную и внутреннюю обечайки, образующие между собой диффузорноконфузорный канал, и решетку лопаток, Расположенных между обечайками, с точкой максимальной кривизны средней линии, отстоящей в осевом направлении от входной кромки на 0,28-0,32 . хорды решетки, о т л и ч а .о щ и йс я тем, что, с цель.о повышения надежности работы путем уменьшения пылевых отложений на корыте лопаток, на участке от входной кромки, сос-. тавляющем 1 9-2,1 расстояния до точки максимальной кривизны, отношение проходной площади межлопаточного ка- ° нала к площади на входе составляет

0,8-1,0, а расстояние между обечайками вдоль хорды решетки определяется соотношением

М. +58 +F ьх

1 O

rae e. " .F Г п -mn --in л-л влл лл (л — e )л а вых ьх пЬ 1; - (t;-6 ;} яп,. отношение рас сто я ни я от входной кромки до точки максимальной кривизны средней линии к расстоянию до точки максимальной высоты канала-; отношение текущей проходной площади межлопаточного канала к площади на входе; отношение расстояния от входной кромки до точки

И-К1

F)

+ a

"sx

6=— е„„ щей при повороте потока и действующей на частицы пыли в рабочем теле, что приводит к уменьшению отложений послЕдних на корыте лопаток. На прямолинейном участке межлопаточного канала проходная площадь уменьшается из-эа уменьшения расстояния между обечайками и центробежная сила практически .отсутствует из-за прямолиней- ности канала. Поток рабочего тела на этом участке разгоняется беэ осажде-. ния частиц на лопатках.

Таким образом, описанное выполнение характеризует оптимальное профиь1ирование соплового аппарата с точки зрения получения минимального количества пылевых отложений на корыте лопаток.. Однако характерное для описанного выполнения уменьшение скорости на участке поворота потока может привести также к уменьшению профильных потерь и в результате — к росту эконо- мичности выл

recur. 2

ЦНИИПИ Заказ 9243/26 Тираж 583 Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 максимальной кривизны средней линии к хорде-решеткиу

- отношение текущего расстояния от входной кромки к хорде решеткиу

- площадь межлопаточного ка« нала на выходе

- шаг решетки на среднем ди" аметре;

- шаг решетки на среднем диаметре;

- текущая толщина лопаткин с; - текущий конструктивный угол наклона средней линии лопатки к фронту решетки.

5 Источники иноформации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австралии 9 290926, кл. 46 F 16< дпублнк. 1971.

2. Дейч N.Е. Исследование лопаточЯ ных аппаратов осевых турбомашнн., M., Машиностроение, 1964, с.245,