CS255137B1 - Expansion turbine - Google Patents

Description

Vynález se týká vysoceotáčkové expanzní turbiny, sloužící к dosažení hlubokých teplot, určené zejména pro kryogenní zařízení s malým chladicím výkonem.

Doposud známá provedení expanzních turbin mají těleso rozváděče, na kterém jsou provedeny lopatky rozváděče a usměrňovači lopatky, pevně spojeno jak 8 krytem rozvaděče, tak se dnem nízkoteplotní části expanzní turbiny. Spoj je proveden většinou pájením. Nevýhodou tohoto provedení je to, že kanály mezi lopatkami rozváděče nebylo možno po zapájení zkontrolovat, zejména zda nedošlo к zatečení pájky do kanálů nebo zda se povrch kanálů jiným způsobem neznehodnotil. Plyn v kanálech proudí vysokou rychlostí a při velmi nízkých teplotách. Proto kanály musí být dokonale vyleštěny a musí být umožněna jejich kontrola při podezření na ucpání nečistotami, případně porušení povrchu při delším provozu. Tato možnost u dřívějšího provedení nebyla.

Kromě toho dno nízkoteplotní části, spojené s rozváděčem, je к ložiskové části připojeno nosným tenkostěnným pouzdrem, vyplněným izolačními díly s dělicími rovinami, kolmými na osu hřídele. V těchto dělicích rovinách izolace často dochází к cirkulaci plynu, a tím к tepelným ztrátám.

Tyto nedostatky jsou odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že těleso rozváděče._se opírá o desku, ke které je rozebíratelně připevněn kryt, uzavírající kanály lopatek rozvaděče a usměrňovačích lopatek, přičemž poloha tělesa rozváděče a krytu na desce je určena zajištovacími elementy, a těleso rozváděče a kryt jsou ve styčných plochách s deskou utěsněny. Deska je к ložiskové části připojena nosným tenkostěnným pouzdrem a prostor uvnitř tohoto pouzdra je vyplněn dvěma bloky izolace, přičemž dělicí rovina těchto bloků je válcová, s průměrem shodným nebo větším než je průměr pracovního kola.

Výhody vynálezu spočívají v tom, že je umožněna kontrola průchodnosti kanálů rozváděče a nízkoteplotní část s rozváděčem a krytem je od vnějšího prostoru a ložiskové části dokonale izolována, přičemž uspořádání izolace s válcovou dělicí rovinou odstraňuje nedostatky způsobené radiální cirkulací plynu ve spojení bloků izolace a usnadňuje montáž expanzní turbiny do nízkoteplotní části. Vzhledem к tomu, že konstrukční délka tělesa rozváděče i krytu je stejná, nedochází к vzájemným posunům v důsledku tepelných dilatací.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém obrázku. Nízkoteplotní část zahrnuje pracovní kolo 2 expanzní turbiny, upevněné na hřídeli 19, uložené v plynových ložiskách 18 v ložiskové části 17 turbiny, přičemž na středovou část pracovního kola 2 navazuje difuzor 20, který je proveden ve středové části tělesa rozváděče 3. Na povrchu tělesa rozváděče 3 jsou v radiálním směru vyfrézovány lopatky 2 rozváděče 2 ^{a v} axiálním směru . jsou na povrchu tělesa rozváděče 2 vyfrézovány usměrňovači lopatky £. Lopatky 2 a lopatky.^ jsou uzavřeny krytem £, který je šrouby 15 spojen s deskou 14. Poloha krytu 7 je oproti desce 14 zajištěna středícím kroužkem 2 ^a poloha tělesa rozváděče 2 3^e oproti desce 14 zajištěna středícím kroužkem 10. Utěsnění tělesa rozváděče 3 a krytu £ oproti desce 14 je provedeno těsnicími kroužky £. V desce 14 je ukotvena přívodní trubka 5 a výstupní trubka 6, navazující na difuzor 20. Deska 14 s rozváděčem je pomocí nosného pouzdra 11 spojena s ložiskovou částí 17 expanzní turbiny. Prostor uvnitř nosného pouzdra 11 je vyplněn izolačními bloky 12 a 13. Dělicí rovina 21 mezi těmito bloky je válcová a její průměr je shodný nebo větší, než je průměr pracovního kola 2· Mezi tělesem rozváděče 2 a krytem'2 j® vytvořen prostor pro přívod plynu, přičemž pro zachycení nečistot a rovnoměrné rožd&lení plynu je do tohoto prostoru vloženo síto 16.

Pracovní plyn je přiváděn trubkou 2» projde sítem 26, usměrňovacími lopatkami 2 ^a proudí kanálem, vytvořeným prostorem mezi tělesem rozvaděče 2 ^a krytem 7 к lopatkám 2 rozváděče, odkud proudí do pracovního kola 2» kterým projde a vstupuje do difuzoru 20. Výstup expandového plynu se děje trubkou ukotvenou v desce 14.

Po demontáži šroubů 15 a sejmutí krytu 2 j® možno provést kontrolu lopatek 2 rozváděče i usměrňovačích lopatek £.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Expanzní turbina, zahrnující pracovní kolo upevněné na hřídeli, uložené v ložiskové části, a nízkoteplotní část s rozvaděčem plynu, přičemž v přívodním radiálním kanálu к pracovnímu kolu jsou umístěny lopatky rozváděče a v přívodním axiálním kanálu jsou umístěny usměrňovači lopatky, kde jak lopatky rozváděče, tak i usměrňovači lopatky rozváděče, tak i usměrňovači lopatky jsou vytvořeny na povrchu tělesa rozvaděče, vyznačující se tím, že těleso rozváděče (3) se opírá o desku (14), ke které je rozebíratelně připevněn kryt (7), uzavírající kanály lopatek (2) rozváděče a usměrňovačích lopatek (4), přičemž poloha tělesa (3) rozváděče a krytu (7) na desce (14) je určena zajištovacími elementy (9, 10) a těleso (3) rozváděče a kryt (7) jsou ve styčných plochách s deskou (14) utěsněny.
2. 2. Expanzní turbina podle bodu 1, vyznačující se tím, že deska (14) je к ložiskové části (17) připojena nosným tenkostěnným pouzdrem (11), a prostor uvnitř tohoto pouzdra je vyplněn dvěma bloky (12, 13) izolace, přičemž dělicí rovina (21) těchto bloků je válcová, s průměrem shodným nebo větším než je průměr pracovního kola (1).