CN102606220A - 管道式汽轮机转子 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种管道式汽轮机转子，该转子可以最大程度的减少乏汽的能量损失，提高了能量转化效率。

Description

管道式汽轮机转子
技术领域
本发明是一种管道式汽轮机转子，是汽轮式发动机的核心部件。
背景技术
传统汽轮机转子是转子上装有许多叶片作为流体的通道与做功着力点，流体离开动叶片后不再做功，由于叶片的短距离特征，流体做功时间较短，乏汽中动能损失较大。如果要求流体再次做功，就必须让流体再次经过定叶轮整流折向后再经过下级动叶轮做功，这样就形成了单级汽轮机的功率较小、流体动能损失大；多级汽轮机造价高，体积大，然而体积过大又再次造成流体动能损耗的增加，使汽轮机的做功效率无法进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服流体做功必须在定叶轮与动叶轮之间反复切换的缺点，将动叶片改为连续的管道，利用流体连续地在管道的运动方向上做功的特征，将流体的动能不断地转化为可利用的机械能，从而大大提高动叶轮的效率，同时避免流体在动定叶轮之间的多次转换，缩小了汽轮机的体积与投资。
本发明所指的管道式汽轮机转子中有反冲转子与冲动转子两种形式，反冲转子的反冲力大小仅与出口流体速度有关，所以反冲转子的流体出口应尽可能保持与转子旋转圆周的切线方向一致，反冲转子的进口应尽可能靠近转子旋转圆周的圆心，以便尽量大的产生出入口间的扭矩差，确保转子能够依靠扭矩差而产生运动并做功，反冲转子要求在确保扭矩差的前提下，转子管道越短越好。冲动转子的冲力大小与流体在管道内运动所受的阻力大小有关，所以冲动转子的管道要在保持通畅程度的前提下，在管道内要设定阻力以便增加冲动转子的冲力，确保流体连续地在管道的运动方向上施力做功，所以冲动转子的流体进口应尽可能保持与转子旋转圆周的切线方向的一致性，冲动转子的出口应尽可能靠近转子旋转圆周的圆心处，以便尽量大的产生出入口间的扭矩差，确保转子能够依靠扭矩差而产生运动并做功，其取功方式决定了该结构耗损较小，提高了汽轮机的取功能力和能量转换效率。
本发明的目的还在于降低汽轮机的造价，提高单级效率，将汽轮机小型化。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：
本发明是一种管道式汽轮机转子结构，是由反冲转子（1），调流导向环（定叶轮）（2），冲动转子（3）和转子管道（4）组成。
其中，反冲转子（1）与冲动转子（3）可以单一使用或联合组成转子，其中转子中的转子管道（4）旋向可能是同向也可能是反向，既为流体通道也是做功着力点；调流导向环（定叶轮）（2）起到调流导向作用。
其中，反冲转子（1）产生涡旋反冲，反冲转子（1）可以根据不同流速或流量的要求，对管径进行调整。
其中，调流导向环（定叶轮）（2）可根据工质情况调流和导向，从而满足冲动转子（3）的运动要求。
其中，冲动转子（3）与流体工质同向运动，对流体工质有导向作用，流体与转子管道（4）摩擦损耗较小。
其中，转子管道（4）可以根据工质状况与循环量的大小选择与之匹配的管径管型。
其中，反冲转子（1）与冲动转子（3）相关联可转动输出扭矩，两者有流体工质联通。
本发明的管道式汽轮机转子的发明及应用的技术方案，与相比现有技术具有突出的实质性特点和显著的技术进步：
1.提供了一种能利用工质动能，尽量避开压力过程，直接将工质动能转化为扭矩的装置。2.提高了汽轮机的取功能力和能量转换效率。3.将汽轮机小型化，降低其制作成本。
附图1说明
本发明下面将结合附图作进一步说明：
图1是本发明的管道式汽轮机转子原理示意图。
图1  本发明的管道式汽轮转子原理示意图
图中
1－反冲转子；
2－调流导向环；
3－冲动转子；
4－转子管道。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
实施例1
本发明的管道式汽轮机转子，由反冲转子（1），调流导向环（定叶轮）（2），冲动转子（3）和转子管道（4）组成。高速工质由反冲转子（1）的轴向端口进入，沿转子管道（4）旋出，产生反冲，在进入调流导向环（2）进行调流，转而进入冲动转子（3），工质沿转子管道（4）涡旋导出，产生扭矩，工质再由冲动转子（3）轴向导出。
实施例2
本发明的管道式汽轮机转子，由反冲转子（1），调流导向环（定叶轮）（2），冲动转子（3）和转子管道（4）组成。高速气体工质由反冲转子（1）的轴向端口进入，沿转子管道（4）旋出，产生反冲，气体工质转而进入冲动转子（3），产生反向旋转，工质沿转子管道（4）涡旋导出，产生扭矩，工质再由冲动转子（3）轴向导出。
实施例3
本发明的管道式汽轮机转子，仅由冲动转子（3）和转子管道（4）组成。高速工质由冲动转子（3）的边缘切向进入转子管道（4），并向轴心涡旋前进，最后工质由转子轴心轴向导出，进而产生扭矩。

Claims (2)

1.本发明是一种管道式汽轮机转子，其特征在于该转子的流体通道为连续的管道。
2.根据权利要求1所述的汽轮机转子的连续管道，其特征在于管道出口和入口至少有一处不能垂直于转子旋转圆周的切线方向。
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Denomination of invention: Tubular turbine rotor

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Granted publication date: 20160302

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Co.,Ltd. Zibo High tech Branch

Pledgor: SHANDONG NATERGY ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980007040

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Granted publication date: 20160302

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Co.,Ltd. Zibo High tech Branch

Pledgor: SHANDONG NATERGY ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980007040

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Denomination of invention: Pipe turbine rotor

Effective date of registration: 20230112

Granted publication date: 20160302

Pledgee: Zibo Branch of China Post Savings Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG NATERGY ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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