CN1057504A - 减少二次损失的涡轮机级 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮机级，它包括与涡轮机定子(3)相连的 静叶(1)的叶栅，叶栅固定在隔板上，位于动叶(7)的 叶栅前面，动叶(7)的叶栅是装在与涡轮机转子(6)相 联的叶轮(9)上的，所述的动叶(7)的叶栅顶部是具有 多个腔室(11)的密封件(10)，所述的叶轮(9)上的位 于隔板(4)和叶轮(9)之间空间内的靠近叶轮(9)的周 边部分开有进口孔(16)，其特征在于，所述的进口孔 与贯穿至少若干个动叶的导管(17)的出口孔(18)相 通，该出口孔通到动叶(8)的顶部和密封件(10)的下 游之间或其间的腔室(11)内。
静叶根部的扰流和隔板与转子间的泄漏流体流 入孔，从而提高效率。

Description

本发明涉及一个涡轮机级，该涡轮机级包括一个与涡轮机相联的静叶叶栅，该叶栅固定在动叶叶栅之前的一个隔板上，动叶叶栅装在与涡轮机转子联接的叶轮上。所述的动叶叶栅的顶部有一个含有多个腔室的密封件。
叶轮上开有通入隔板和叶轮之间的空间内的进口孔和靠近叶轮周边部分的出口孔。
在日本专利公开JP-B14161/85上描述了一种涡轮机级。
在所述的涡轮机级中，进口孔经叶轮内设置的流道在动叶片下游处与装有动叶的叶轮顶部的出口孔相通。
在这种涡轮机级中，人们研究了在涡轮机叶片根部处减少转子流道内泄漏流体的二次损失。这种涡轮机级一方面抽吸经过隔板和转子之间的部分泄漏流体，使其不扰乱动叶根部的流体喷射;另一方面抽吸动叶根部的来自静叶的一部分喷射流体，该部分喷射流体已被扰乱，从而避免能量较小的喷射流体进入流道内的流层。
但是，在所述的涡轮机级中，所述的进口还有一些缺点。而在本发明的涡轮机级中，可以对所述的缺点进行改进，其特征在于：所述的进口孔贯穿至少若干个动叶中的导管一直通到出口孔，所述的出口孔通过到动叶的顶部和密封件下游之间或其间的腔室内。
在本发明的涡轮机级中，由于离心力的作用，在进口孔和出口孔间存在着压力差。而在冲动式涡轮机中，叶轮的上游面和下游面的压差是能消除的。这一功能是JP-B14161/85所述的涡轮机中没有的。
进口孔最好与开在支撑动叶的叶轮上的一个环形连续的槽相通。
参照如下的附图可以清楚地说明本发明，其中：
图1是一个现有的涡轮机级。
图2是本发明的涡轮机级。
图3是图2所示的涡轮级的局部侧视图。
图4是图3的圆孔截面。
参见图1，现有的冲动式涡轮机级包括一个与定子3相联的静叶2的叶栅1，叶栅1固定在一个隔板4上。隔板4上装有对涡轮转子6进行密封的密封件5。
叶栅1位于与转子6相连的叶轮9支撑的动叶8的叶栅7的前面，在动叶8的顶部装有包括有若干腔室11的密封装置10。
来自隔板4的上游的泄漏流体12通过密封件5流出，并喷向动叶8的根部。该流体12扰乱了主流体，且因此而使效率降低。展弦比小的叶片8对效率的这种降低就更加敏感（展弦比是叶片高与叶片弦之比）。另外，在靠近叶片1的根部处形成了第二种流体13。
流体12和13会影响到动叶8根部的第二种流体14的形式，第二种流体14会使主轴的输出能力下降。次要的流体12和13多的地方，第二种流体14也很多。
在图2至图4本发明的涡轮机级中与现有的涡轮机级相同的部分由相同的标号标出。
在面对静叶叶栅1和隔板4的叶轮9的一部分周边附近，叶轮9上开有圆周槽15，进口孔16至少在其直径上同该槽相连通。
所述的进口孔通过贯穿动叶8的导管17与伸向密封件10下游处的出口孔18相通。
流体12和13的主要部分从孔16流进，减少了对叶片8根部喷射流体的扰动，从而获得良好的效果。
离心力 1/2 ω2（R22-R21）的作用使进口孔16和出口孔18间产生一定的压力差，从而驱使流体运动。在上式中，ω是叶轮9的角速度;R2是出口孔到转子6的轴线的距离;R1是进口孔到该轴线的距离。
导管17可穿边动叶8。
连续的圆周槽15同最靠近转子轴的孔16相通，它可使流体12和13的切向速度趋于一致。
由于半径R1和R2处的离心力的作用，使流体进入孔内受到一定的阻力，但是由于第二种流体的大量减小且流体流向的改进，总的效果还是很好的，对薄的叶片就更是如此。在冲动式涡轮机中，将流体吸入导管内尤为重要。冲动式涡轮机叶轮两侧的压力是相等的。
在图2中，孔18是伸向密封件10下游的，但它也可以伸向密封件10的腔11中。

Claims (3)

1、一种涡轮机级，它包括与涡轮机定子(3)相连的静叶(1)的叶栅，叶栅固定在隔板上，位于动叶(7)的叶栅前面，动叶(7)的叶栅是装在与涡轮机转子(6)相联的叶轮(9)上的，所述的动叶(7)的叶栅的顶部是具有多个腔室(11)的密封件(10)，所述的叶轮(9)上的位于隔板(4)和叶轮(9)之间空间内的靠近叶轮的周边部分开有进口孔(16)，其特征在于，所述的进口孔(16)同贯穿至少若干个动叶的导管(17)的出口孔(18)相通，该出口孔通到动叶(8)的顶部和密封件(10)的下游之间或其间的腔室(11)内。
2、如权利要求1所述的涡轮机级，其特征在于，所述的进口孔（16）与开在叶轮（9）上的连续的环形槽（15）相通。
3、如权利要求1或2所述的涡轮机级，其特征在于，所述的涡轮机是冲动式涡轮机。
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