BG112474A - Turbine - Google Patents

Turbine Download PDF

Info

Publication number
BG112474A
BG112474A BG112474A BG11247417A BG112474A BG 112474 A BG112474 A BG 112474A BG 112474 A BG112474 A BG 112474A BG 11247417 A BG11247417 A BG 11247417A BG 112474 A BG112474 A BG 112474A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
impeller
turbine
cross
section
axis
Prior art date
Application number
BG112474A
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Маринов Димитров Валентин
Original Assignee
Маринов Димитров Валентин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Маринов Димитров Валентин filed Critical Маринов Димитров Валентин
Priority to BG112474A priority Critical patent/BG112474A/en
Publication of BG112474A publication Critical patent/BG112474A/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

The invention relates to a turbine and finds application in forming the construction of flow-through part of diagonal-flow turbine or Deriaz hydro- or pneumo- turbines. The turbine structure consists of an impeller (2) fastened on a shaft (1) positioned by a bearing-seal box (3) and housed in a turbine chamber (4), at the outlet of which at the periphery is mounted a helical gear (5) for a redirection of the fluid used.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF THE INVENTION

Изобретението се отнася до турбина и намира приложение при оформяне конструкцията на проточната част на радиално-осови или диагонални, хидро или пневмотурбини.The invention relates to a turbine and finds application in shaping the structure of the flow part of radial-axial or diagonal, hydro or pneumatic turbines.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са радиално-осови реактивни турбини, чийто направляващ апарат е разположен по периферията на работно колело, при което под напор посоката на движение на флуида е от периферията към оста на работното колело на турбината тип Францис, като задвижването и въртенето на работното колело се извършва под действие на реактивната сила на изтичащия от вътрешността на колелото флуид и от активната сила, предизвикана от извиване на флуидния поток. Флуидът влиза под напор в междулопатъчните канали откъм периферията по цялата обиколка на работното колело.Radial-axial jet turbines are known, the guide apparatus of which is located on the periphery of the impeller, where under pressure the direction of fluid movement is from the periphery to the axis of the impeller of the Francis type turbine, and the impeller is driven and rotated under the action of the reactive force of the fluid flowing from inside the wheel and of the active force caused by the twisting of the fluid flow. The fluid enters under pressure in the interscapular grooves from the periphery along the entire circumference of the impeller.

Недостатъкът на тази турбина е, че при завъртане на работното колело върху работния флуид започват да действат и центробежни сили, под чието действие флуидът се стреми да се движи към периферията на работното колело в противодействие на посоката на движение на флуидния поток. В резултат на това се намалява скоростта и се повишава налягането на работния флуид, при което се прехвърля повече енергия от работното колелото към флуида, което намалява ефективността на турбината. С увеличаване на оборотите на работното колело е необходимо по-високо налягане на флуида в напорния тръбопровод.The disadvantage of this turbine is that when the impeller rotates on the working fluid and centrifugal forces begin to act, under the action of which the fluid tends to move to the periphery of the impeller in opposition to the direction of movement of the fluid flow. As a result, the speed is reduced and the pressure of the working fluid is increased, which transfers more energy from the impeller to the fluid, which reduces the efficiency of the turbine. As the impeller speed increases, a higher fluid pressure is required in the discharge line.

При работни условия, предизвикващи често изменение на налягането на работния флуид на входа на турбината, се създават условия за помпаж, при които дебитът се променя по големина и посока в проточната част, което води до нестабилна и неефективна работа на турбината.Under operating conditions that cause frequent changes in the pressure of the working fluid at the turbine inlet, pumping conditions are created in which the flow rate changes in size and direction in the flow section, which leads to unstable and inefficient operation of the turbine.

Друг недостатък е, че изходните напречни сечения на междулопатъчните канали, функциониращи като дюзи, са перпендикулярни на оста на въртене на работното колело, при което голяма част от получената резултатна реактивна сила не действа за увеличаване на въртящия момент на работното колело, а осово натоварва лагера му.Another disadvantage is that the output cross-sections of the interblade grooves, acting as nozzles, are perpendicular to the axis of rotation of the impeller, where much of the resulting reactive force does not act to increase the torque of the impeller, but axially loads the bearing. him.

Друг недостатък е, че е необходим специален направляващ апарат, допринасящ за допълнителни хидравлични загуби.Another disadvantage is that a special guide device is needed, which contributes to additional hydraulic losses.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБЕТЕНИЕТОTECHNICAL ESSENCE OF THE INVENTION

Техническият проблем, който трябва да се реши, е да се изработи турбина с такава конструкция на работното колело и турбинната камера, образуващи междулопатъчни канали, чиито изходни напречни сечения са разположени по периферията на работното колело. Тази конструкция ще намали хидравличните загуби, ще увеличи ефективността на енергопренасянето от флуида към работното колело на турбината, като се премахнат нормалните и тангенциалните ускорения и съответните им сили, породени от относителното движение на флуидните частици, вследствие на центробежните им ускорения, които са в противодействие на желаните сили и от друга страна позицията на изходните напречни сечения на междулопатъчните канали допълнително ще повиши КПД на турбината от пренасочването на получената там резултантна сила. Този технически проблем е решен, като е създадена конструкция на турбина с турбинна камера и работно колело с два или повече междулопатъчни спираловидни канала, при която захранващият тръбопровод се присъединява директно и съосно към входа на турбинната камера и съосно на оста на въртене на конзолно закрепеното работното колело, за осигуряване на по-високото налягане на работния флуид към оста на въртене на работното колело, а по-ниското налягане към неговата периферия. Изходните напречни проходни сечения на междулопатъчните спираловидни канали са разположени по периферията на работното колело, така че са разположени в една равнина с оста на въртене на работното колело с цел увеличаване на въртящия момент на работното колело.The technical problem to be solved is to design a turbine with such an impeller design and a turbine chamber forming inter-blade grooves, the output cross-sections of which are located on the periphery of the impeller. This design will reduce hydraulic losses, increase the efficiency of energy transfer from the fluid to the impeller of the turbine, eliminating the normal and tangential accelerations and their corresponding forces caused by the relative motion of fluid particles due to their centrifugal accelerations, which are counter of the desired forces and on the other hand the position of the output cross-sections of the interblade channels will further increase the efficiency of the turbine by redirecting the resulting resulting force. This technical problem is solved by creating a turbine design with a turbine chamber and an impeller with two or more inter-blade spiral channels, in which the supply line is connected directly and coaxially to the inlet of the turbine chamber and coaxially with the axis of rotation of the cantilever. wheel, to provide a higher pressure of the working fluid to the axis of rotation of the impeller, and a lower pressure to its periphery. The outlet cross-sections of the inter-blade helical grooves are located on the periphery of the impeller so that they are aligned with the axis of rotation of the impeller in order to increase the torque of the impeller.

Проходното напречното сечение на каналите е променливо по направлението на флуидния поток, като отношението на изходното спрямо минималното напречно проходно сечение е от 1:1 до 2,99:1.The flow cross-section of the channels is variable in the direction of the fluid flow, as the ratio of the output to the minimum cross-section is from 1: 1 to 2.99: 1.

Съгласно изобретението площта на напречното сечение на проходния отвор на входа на турбинната камера е равна на площта напречното сечение на проходния отвор на захранващия тръбопровод. Междулопатъчните канали са оформени като открити в работното колело и се покриват с предния корпус на турбинната камера.According to the invention, the cross-sectional area of the passage opening at the inlet of the turbine chamber is equal to the cross-sectional area of the passage opening of the supply line. The inter-blade grooves are shaped as open in the impeller and are covered with the front body of the turbine chamber.

Съотношението на външния диаметър на работното колело към диаметъра на, описаната около входното напречно проходно сечение на турбинната камера, окръжност е от 1,1:1 до 10:1.The ratio of the outer diameter of the impeller to the diameter of the circumference described around the inlet cross-section of the turbine chamber is from 1.1: 1 to 10: 1.

Външният контур на междулопатъчните спираловидни канали представлява спирална линия с начало от точка, през която минава обща допирателна права на този контур с описаната около входните напречни проходни сечения на междулопатъчните спираловидни канали окръжност и край в точка от изходното напречно сечение с най-голяма отдалеченост от оста на въртене на работното колело.The outer contour of the interscapular spiral channels is a spiral line beginning at a point through which passes a common tangent line of this contour with the circumscribed around the inlet cross-sections of the interscapular spiral channels circle and end at a point of the initial cross section with the greatest distance from the axis of impeller rotation.

Вътрешният контур представлява спирална линия, започваща от обща началната точка със съседния външен контур на спираловиден канал и завършва в точката от изходното напречно сечение с наймалка отдалеченост от оста на въртене на работното колело.The inner contour is a helical line starting from a common starting point with the adjacent outer contour of a helical channel and ending at the point of the initial cross-section with the smallest distance from the axis of rotation of the impeller.

Съотношението на диаметъра на работното колело към широчината на работното колело е от 1:1 до 10:1.The ratio of the diameter of the impeller to the width of the impeller is from 1: 1 to 10: 1.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИEXPLANATION OF THE ATTACHED FIGURES

Едно примерно изпълнение на изобетението на турбина, съгласно описанието, е показано на фигури 1, 2 и 3.An embodiment of the invention of a turbine according to the description is shown in Figures 1, 2 and 3.

Фигура 1 представлява напречен разрез на радиално-осова турбина;Figure 1 is a cross-sectional view of a radial-axis turbine;

Фигура 2 изобразява поглед отпред на работното колело и част от задния корпус на турбинната камера на радиално-осова турбина;Figure 2 shows a front view of the impeller and part of the rear body of the turbine chamber of a radial-axial turbine;

Фигура 3 представлява поглед отпред на радиално-осова турбина и разрез на турбинната камера с присъединено спирално тяло.Figure 3 is a front view of a radial-axis turbine and a section of the turbine chamber with a spiral body attached.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

Съгласно описанието и фигурите, примерното изпълнение на изобретението се отнася до турбина, която има следната конструкция:According to the description and figures, the exemplary embodiment of the invention relates to a turbine having the following construction:

Турбина, съгласно фигура 1 и фигура 2, включваща радиално-осова турбина, в която конзолно е закрепено работно колело 2 на вал 1, позициониран от лагерно-уплътнителна кутия 3 и поместено в турбинна камера 4.A turbine according to Figure 1 and Figure 2, comprising a radial-axis turbine in which an impeller 2 is cantilevered on a shaft 1 positioned by a bearing-sealing box 3 and housed in a turbine chamber 4.

Работното колело 2 е оформено с четири отворени междулопатъчни спираловидни канала с полукръгло напречно сечение за движение на флуидния поток, които се покриват с предния корпус на турбинната камера 4, към който е предвидено съосно присъединяване на захранващ тръбопровод.The impeller 2 is formed by four open inter-blade spiral channels with a semicircular cross section for the movement of the fluid flow, which are covered with the front housing of the turbine chamber 4, to which a coaxial connection of a supply line is provided.

Оста на входящия отвор на турбинната камера 4 съвпада с оста на въртене на работното колело 2. Напречното проходно сечение на каналите е намалено по направлението на флудния поток към периферията на работното колело 2 до достигане на минималното напречно проходно сечение на междулопатъчните канали, което е концентрично разположено спрямо изходното.The axis of the inlet of the turbine chamber 4 coincides with the axis of rotation of the impeller 2. The cross-section of the channels is reduced in the direction of fluid flow to the periphery of the impeller 2 to reach the minimum cross-section of the interblade channels, which is concentric located relative to the original.

В края изходните напречни проходни сечения на междулопатъчните канали са разположени по периферията на работното колело 2, така че лежат в една равнина с оста на въртене на работното колело 2. Отношението на изходното спрямо минималното напречно проходно сечение на каналите е 1,1:1.At the end, the outlet cross-sections of the inter-blade grooves are located on the periphery of the impeller 2, so that they lie in one plane with the axis of rotation of the impeller 2. The ratio of the outlet to the minimum cross-section of the grooves is 1.1: 1.

От захранващия тръбопровод работният флуид под налягане постъпва директно в каналите, оформени между работното колело 2 и турбинната камера 4, отдава своята енергия чрез получените нормални и тангенциални ускорения, като завърта работното колело 2, а чрез него изходящият вал 1 получава въртящ момент за задвижване на друга машина.From the supply line the working fluid under pressure enters directly into the channels formed between the impeller 2 and the turbine chamber 4, gives its energy through the obtained normal and tangential accelerations, rotating the impeller 2, and through it the output shaft 1 receives torque to drive the another machine.

След преминаване през каналите флуидът напуска турбината.After passing through the channels, the fluid leaves the turbine.

Проходното напречно сечение на входа на турбинната камера 4 е еднакво с изходното напречно сечение на захранващия тръбопровод.The flow cross-section at the inlet of the turbine chamber 4 is the same as the outlet cross-section of the supply line.

Съотношението на външния диаметър на работното колело към диаметъра на, описаната около входното напречно проходно сечение на турбинната камера, окръжност е 2,4:1.The ratio of the outer diameter of the impeller to the diameter of the circumference described around the inlet cross-section of the turbine chamber is 2.4: 1.

Външният контур на междулопатъчните спираловидни канали представлява спирална линия с начало от точка, през която минава обща допирателна права на този контур с описаната около входните напречни проходни сечения на междулопатъчните спираловидни канали окръжност и край в точка от изходното напречно сечение с най-голяма отдалеченост от оста на въртене на работното колело 2. Вътрешният контур представлява спирална линия, започваща от обща началната точка със съседния външен контур на спираловиден канал и завършваща в точката от изходното напречно сечение с най-малка отдалеченост от оста на въртене на работното колело 2.The outer contour of the interscapular spiral channels is a spiral line beginning at a point through which passes a common tangent line of this contour with the circumscribed around the inlet cross-sections of the interscapular spiral channels circle and end at a point of the initial cross section with the greatest distance from the axis of the impeller rotation 2. The inner contour is a spiral line starting from a common starting point with the adjacent outer contour of a helical channel and ending at the point of the output cross-section with the smallest distance from the axis of rotation of the impeller 2.

Съотношението на диаметъра на работното колело 2 към широчината на работното колело 2 е от 3:1.The ratio of the diameter of the impeller 2 to the width of the impeller 2 is 3: 1.

Съгласно описанието и фиг. 3, устройството на турбината, на чийто изход по периферията на работно колело 2 е монтирано спирално тяло 5 за пренасочване на използвания флуид.According to the description and fig. 3, the device of the turbine, at the outlet of which a spiral body 5 is mounted on the periphery of the impeller 2 for redirecting the used fluid.

ИЗПОЛЗВАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОUSE OF THE INVENTION

Използването на изобретението турбина се осъществява по посочената конструкция и съотношения в описанието, по която се изработват радиалноосови или диагонални хидро- или пневмотурбини.The use of the invention turbine is carried out according to the indicated construction and proportions in the description, according to which radial-axial or diagonal hydro- or pneumatic turbines are made.

СПИСЪК НА ТЕРМИНИТЕLIST OF TERMS

№ по ред By № 1 1 вал shaft 2 2 работно колело impeller 3 3 лагерно-уплътнителна кутия bearing sealing box 4 4 гурбинна камера gurbin chamber 5 5 спирално тяло spiral body

ЛИТЕРАТУРА:LITERATURE:

1. Г. Грозев - „Хидро и пневмомошини и съоръжения”, 1977г.1. G. Grozev - "Hydro and pneumatic machines and equipment", 1977.

2. П. Златарев - „Помпи, компресори и вентилатори” , 1987г.2. P. Zlatarev - "Pumps, compressors and fans", 1987.

3. В. Геров - „Основи на хидравликата и пневматиката” 1981г.3. V. Gerov - "Fundamentals of Hydraulics and Pneumatics" 1981.

Claims (1)

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИPATENT CLAIMS 1. Турбина, включваща турбинна камера и работно колело с междулопатъчни спираловидни канали, характеризираща се с това, че входен проходен отвор на турбинната камера (4) е съосен с оста на въртене на работното колело (2), а съотношението на външния диаметър на работното колело (2) към диаметъра на описаната около входното напречно проходно сечение на турбинната камера (4) окръжност е от 1,1:1 до 10:1 и съотношението на диаметъра на работното колело (2) към широчината на работното колело (2) е от 1:1 до 10:1.A turbine comprising a turbine chamber and an impeller with inter-blade spiral grooves, characterized in that the inlet of the turbine chamber (4) is coaxial with the axis of rotation of the impeller (2) and the ratio of the outer diameter of the impeller wheel (2) to the diameter of the circumference described around the inlet cross-section of the turbine chamber (4) is from 1.1: 1 to 10: 1 and the ratio of the diameter of the impeller (2) to the width of the impeller (2) is from 1: 1 to 10: 1.
BG112474A 2017-03-10 2017-03-10 Turbine BG112474A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112474A BG112474A (en) 2017-03-10 2017-03-10 Turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112474A BG112474A (en) 2017-03-10 2017-03-10 Turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG112474A true BG112474A (en) 2018-09-28

Family

ID=71401378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112474A BG112474A (en) 2017-03-10 2017-03-10 Turbine

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG112474A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5508008B2 (en) Impact turbine used in bidirectional flow
EP0011982B1 (en) Regenerative rotodynamic machines
CN111503002B (en) Variable water pump
CN111577608B (en) Centrifugal pump
US3918829A (en) Low pressure-pulse kinetic pump
CN109441691B (en) Mixed-flow water turbine with tail water pipe and rectifying plate
CA2790124C (en) Impulse air turbine arrangement for use with a reversing bi-directional air flow in a wave power plant
CN109882448B (en) Mixed flow pump runner chamber with arc pumping groove
US1502865A (en) Hydraulic pump
US3692426A (en) Fluid machines
BG112474A (en) Turbine
CN115585140A (en) Shaftless high-cavitation-resistance low-amplitude vibration reversible axial flow fluid machine
CN112628193B (en) Pump and inducer with adjustable speed of belt wheel hoop thereof
US20050019153A1 (en) Impulse turbine, particularly of the reversible type
RU164736U1 (en) POWER ROTARY TURBINE
CN109764000B (en) Mixed flow pump runner chamber with spiral pumping groove
US1530569A (en) Hydraulic pump
US2460122A (en) Pump
CN207777062U (en) A kind of integral type hydraulic turbine automatic flow rate adjusting device
US1803673A (en) Hydraulic turbine
RU99076U1 (en) ROTARY-VAN HYDRAULIC MACHINE
CN221824149U (en) High-power centrifugal pump body
CN221723110U (en) Pump head of centrifugal pump
RU2754049C1 (en) Stage of a multi-stage vane pump
CN213450853U (en) Rectifier and large-traffic low energy consumption axial-flow type drainage and irrigation device