CZ279114B6 - Stupeň turbiny - Google Patents

Stupeň turbiny Download PDF

Info

Publication number
CZ279114B6
CZ279114B6 CS911395A CS139591A CZ279114B6 CZ 279114 B6 CZ279114 B6 CZ 279114B6 CS 911395 A CS911395 A CS 911395A CS 139591 A CS139591 A CS 139591A CZ 279114 B6 CZ279114 B6 CZ 279114B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
turbine
disc
blades
disk
opening
Prior art date
Application number
CS911395A
Other languages
English (en)
Inventor
Francois Ing. Detanne
Original Assignee
Gec Alsthom Sa
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 Gec Alsthom Sa filed Critical Gec Alsthom Sa
Publication of CS139591A3 publication Critical patent/CS139591A3/cs
Publication of CZ279114B6 publication Critical patent/CZ279114B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/914—Device to control boundary layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Stupeň turbiny obsahuje mříž pevných lopatek (1) pevně spojenou se statorem (3) turbiny, nesoucí věnec (4), následovanou mříží (7) pohyblivých lopatek (8), uloženou na kotouči (9) pevně spojeném s rotorem (6) turbiny. Mříž (7) pohyblivých lopatek (8) obsahuje na svém vrcholu ucpávku (10) tvořenou několika komorami (11). Kotouč (9) obsahuje nasávací otvory (16), vyústěné do prostoru mezi věncem (4) a kotoučem (9) a uložený v blízkosti obvodové části kotouče (9). Nasávací otvory (16) jsou spojeny kanálky (17), procházejícími alespoň některými pohyblivými lopatkami (8) až k výstupním otvorům (18), vyústěným na vrcholu těchto lopatek (8) za ucpávkou (10) nebo do jedné z jejich komor (11). Proudění rušené v patách pevných lopatek a únikový proud mezi věncem (4) a rotorem (6) jsou nasávány otvory (16).ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká stupně turbiny, obsahující mříž pevných lopatek, pevně spojenou se statorem turbiny, nesoucí věnec, následovanou mříží pohyblivých lopatek uloženou na kotouči pevně spojeném s rotorem turbiny, přičemž tato mříž pohyblivých lopatek obsahuje na svém vrcholu ucpávku tvořenou několika komorami. Kotouč obsahuje nasávací otvory vyústěné do prostoru mezi věncem a uloženými v blízkosti obvodové části kotouče.
Stav techniky
Stupeň shora uvedeného typu je znám z japonského spisu JP-B 14161/85. V tomto stupni jsou nasávací otvory spojeny kanálky vyvrtanými v kotouči s výstupními otvory, vyústěnými na vrcholu kotouče nesoucího pohyblivé lopatky, za těmito lopatkami.
V tomto stupni je sledována snaha po snížení sekundárních ztrát proudění tekutiny v pohyblivých kanálech v oblasti paty lopatky. Je sledována snaha po nasávání alespoň části průtokového množství únikového proudu protékajícího mezi věncem a rotorem a za tím účelem, aby nedocházelo k rušení v hlavním proudu v patě pohyblivých lopatek, a dále po nasávání části proudu procházejícího z průtokového kanálu v oblasti pevných lopatek v úrovni jejich paty, který je také rušen, a to pro zabránění tomu, aby nevnikl do pohyblivých kanálů s tekutinovými vrstvami s malou energií.
V popsaném stupni jsou však tato nasávání nedokonalá. Vynález si klade za cíl tyto nedostatky odstranit.
Charakteristika vynálezu
Podstatou vynálezu je stupeň turbiny typu popsaného v úvodu, který se vyznačuje tím, že nasávací otvory jsou připojeny kanálky, procházejícími alespoň některými pohyblivými lopatkami až k výstupním otvorům vyústěným na vrcholu těchto lopatek za ucpávkami nebo do jedné z jejich komor. Tím je zlepšeno nasávání na přívodní straně kotouče.
Ve stupni podle vynálezu vyplývá tlakový rozdíl mezi nasávacími otvory a výstupními otvory z účinku odstředivé síly, která existuje stále, zatímco rozdíl tlaku mezi přívodní stranou a výstupní stranou kotouče se může anulovat v případě akční turbiny, čímž se stává neúčinné fungování stupně popsaného ve shora citovaném japonském spise JP-B 14161/85.
Nasávací otvory jsou s výhodou spojeny souvislou obvodovou drážkou, vytvořenou v kotouči nesoucím pohyblivé lopatky.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy, kde na obr. 1 je axiální řez stupněm obyčejné turbiny, na obr. 2 je axiální řez
-1CZ 279114 B6 stupněm turbiny podle vynálezu, na obr. 3 je pohled ze strany na část stupně z obr. 2 a na obr. 4 je válcový řez stupněm z obr. 3.
Provedení vynálezu
Stupeň obyčejné akční turbiny obsahuje mříž 1 pevných lopatek, pevně spojenou se statorem 3,. Tato mříž 1 nese věnec 4 opatřený ucpávkou 5 proti rotoru 6 turbiny. Mříž 1 je následována mříží 7 pohyblivých lopatek 8, nesenou kotoučem 9 pevně spojeným s rotorem 6. Na vrcholu pohyblivých lopatek £ jsou uloženy ucpávkové prostředky obsahující několik komor 11.
Únikový proud 12 přicházející ze vstupní strany věnce 4 prochází ucpávkou 5 a je vháněn do paty pohyblivých lopatek 8. Tento proud 12 rusí hlavní proudění a snižuje tedy výkon. Toto snížení je velmi značné u lopatek 8 s malým poměrem jejich výšky k rozteči. Kromě toho se v oblasti paty lopatek 1 vyvíjí sekundární proudění 13.. Proudění 12 a 13 mají za následek, že se v patě pohyblivých lopatek 8 vyvíjí sekundární proudění 14, vedoucí k nedostatečné práci na hřídeli. Toto proudění 14 je tím hustší, čím hustší jsou původní proudění 12 a 13.
Ve stupni turbiny podle vynálezu jsou prvky totožné s obyčejným stupněm turbiny označeny stejnými vztahovými značkami. V blízkosti obvodové části kotouče 9 proti věnci £ shora popsané mříže pevných lopatek 1 je kotouč 9 opatřen obvodovou drážkou 15, do níž ústí nasávací otvory 16 na alespoň části jejich průměru. Tyto otvory jsou spojeny pomocí kanálků 17, procházejících pohyblivými lopatkami 8, s výstupními otvory 18 vyústěnými na výstupní straně ucpávky 10.
Podstatná část proudů 12 a 13 je nasávána otvorem 16, což snižuje rušení proudu v patě lopatek £ a dovoluje získat výrazný η X Q zisk výkonu. Toto vyplývá z práce odstředivé síly 6Z /R2
- Rj2/, která vytváří mezi vstupním otvorem 16 a výstupním otvorem 18 tlakový rozdíl, schopný uvést tekutinu do pohybu. V tomto vzorci je úhlová rychlost kotouče 9, R2 je vzdálenost výstup ních otvorů 18 od osy rotoru 6 a R^ je vzdálenost vstupních otvorů 16 od osy.
Je možné vytvořit až jeden kanálek 17 na jednu pohyblivou lopatku £. Souvislá obvodová drážka 15, spojující části otvorů 16 nejblíže k ose rotoru, má funkci homogenizovat rozdílné tangenciální rychlosti proudů 12 a 13.
Čerpání, realizované díky práci odstředivé síly mezi poloměry R-]_ a R2, působí samozřejmě odpor, ale celkový výsledek je pozitivní vzhledem ke značnému snížení sekundárních ztrát a zlepšení toku, které z toho vyplývá, zejména u nízkých proudových kanálů. Toto čerpání je obzvláště užitečné u akčních turbin, kde jsou tlaky po obou stranách kotouče stejné.
Na obr. 2 je znázorněn otvor 18 vyústěný za ucpávkovým prostředkem, avšak může být také vyústěn do jedné z komor 11 tohoto ucpávkového prostředku.

Claims (3)

1. Stupeň turbiny obsahující mříž pevných lopatek, pevně spojenou se statorem turbiny nesoucím věnec, následovanou mříží pohyblivých lopatek uloženou na kotouči pevně spojeném s rotorem turbiny, přičemž uvedená mříž pohyblivých lopatek obsahuje na vrcholu ucpávku tvořenou několika komorami, přičemž kotouč obsahuje nasávací otvory zaústěné do prostoru mezi věncem a kotoučem a uložené v blízkosti obvodové části kotouče, v yznačující se tím, že nasávací otvory (16) jsou propojeny kanálky (17), procházejícími alespoň některými pohyblivými lopatkami (8), až k výstupním otvorům (18) vyústěným na vrcholu těchto lopatek (8) za ucpávkou (10) nebo do jedné z jejích komor (11).
2. Stupeň turbiny podle nároku 1, vyznačující se tím, že nasávací otvory (16) jsou spojeny souvislou obvodovou drážkou (15) vytvořenou v kotouči (9).
3. Stupeň turbiny podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že turbina je akční turbina.
CS911395A 1990-05-14 1991-05-13 Stupeň turbiny CZ279114B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR909005991A FR2661944B1 (fr) 1990-05-14 1990-05-14 Etage de turbomachine avec pertes secondaires reduites.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS139591A3 CS139591A3 (en) 1992-01-15
CZ279114B6 true CZ279114B6 (cs) 1995-01-18

Family

ID=9396584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS911395A CZ279114B6 (cs) 1990-05-14 1991-05-13 Stupeň turbiny

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5167486A (cs)
EP (1) EP0457240B1 (cs)
JP (1) JPH04228807A (cs)
CN (1) CN1057504A (cs)
AT (1) ATE100177T1 (cs)
CZ (1) CZ279114B6 (cs)
DE (1) DE69100968T2 (cs)
DK (1) DK0457240T3 (cs)
ES (1) ES2049061T3 (cs)
FR (1) FR2661944B1 (cs)
MX (1) MX166759B (cs)
ZA (1) ZA913635B (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ406592A3 (en) * 1992-01-08 1993-08-11 Alsthom Gec Drum rotor for steam action turbine and steam action turbine comprising such rotor
GB0200992D0 (en) * 2002-01-17 2002-03-06 Rolls Royce Plc Gas turbine cooling system
JP4195882B2 (ja) * 2003-04-18 2008-12-17 オレグ ナリオトフ 軸流フロー流体機械
EP1767746A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade/vane and turbine section comprising a plurality of such turbine blades/vanes
GB0901473D0 (en) * 2009-01-30 2009-03-11 Rolls Royce Plc An axial-flow turbo machine
JP5404187B2 (ja) * 2009-05-29 2014-01-29 三菱重工業株式会社 端壁部材及びガスタービン
DE102009040758A1 (de) * 2009-09-10 2011-03-17 Mtu Aero Engines Gmbh Umlenkvorrichtung für einen Leckagestrom in einer Gasturbine und Gasturbine
US8545170B2 (en) * 2009-10-27 2013-10-01 General Electric Company Turbo machine efficiency equalizer system
WO2012052740A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-26 University Of Durham Sealing device for reducing fluid leakage in turbine apparatus
WO2014175936A2 (en) * 2013-02-05 2014-10-30 United Technologies Corporation Gas turbine engine component having tip vortex creation feature
US9032733B2 (en) 2013-04-04 2015-05-19 General Electric Company Turbomachine system with direct header steam injection, related control system and program product
CN104896100B (zh) * 2015-05-25 2017-06-13 沈阳航空航天大学 一种降低预旋抑制气流失稳力的反旋流梳齿密封结构
CZ309804B6 (cs) * 2022-08-25 2023-10-25 DOOSAN ŠKODA POWER s.r.o. Turbínová sestava axiální turbíny

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2945671A (en) * 1955-02-10 1960-07-19 Rolls Royce Bladed rotor constructions for fluid machines
GB855058A (en) * 1957-02-22 1960-11-30 Rolls Royce Improvements in or relating to bladed rotor or stator constructions for axial-flow fluid machines for example for compressors or turbines of gas-turbine engines
FR1245518A (fr) * 1957-04-19 1960-11-10 Perfectionnements apportés aux turbines à fluide gazeux chaud
FR1194770A (fr) * 1958-04-16 1959-11-12 Rateau Soc Perfectionnements au refroidissement des rotors de turbines à vapeur et à gaz
DE1159970B (de) * 1961-10-30 1963-12-27 Licentia Gmbh Kuehlschrankthermostat mit halbautomatischer Abtauvorrichtung
BE624309A (cs) * 1961-11-02 1963-02-15
US3904307A (en) * 1974-04-10 1975-09-09 United Technologies Corp Gas generator turbine cooling scheme
FR2438155A1 (fr) * 1978-10-05 1980-04-30 Alsthom Atlantique Grille d'aubes pour turbine ou compresseur et turbine ou compresseur comportant une telle grille d'aubes
DE2845094A1 (de) * 1978-10-17 1980-05-08 Freudenberg Carl Fa Greifvorrichtung
JPS6014161A (ja) * 1983-07-06 1985-01-24 Ngk Spark Plug Co Ltd 空燃比センサ
US4761116A (en) * 1987-05-11 1988-08-02 General Electric Company Turbine blade with tip vent
US4830575A (en) * 1988-02-08 1989-05-16 Dresser-Rand Company Spiral grooves in a turbine rotor

Also Published As

Publication number Publication date
MX166759B (es) 1993-02-02
US5167486A (en) 1992-12-01
EP0457240B1 (fr) 1994-01-12
FR2661944A1 (fr) 1991-11-15
CS139591A3 (en) 1992-01-15
ES2049061T3 (es) 1994-04-01
DE69100968T2 (de) 1994-05-05
DE69100968D1 (de) 1994-02-24
EP0457240A1 (fr) 1991-11-21
FR2661944B1 (fr) 1994-06-10
ZA913635B (en) 1992-02-26
DK0457240T3 (da) 1994-05-09
JPH04228807A (ja) 1992-08-18
ATE100177T1 (de) 1994-01-15
CN1057504A (zh) 1992-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ279114B6 (cs) Stupeň turbiny
US4146352A (en) Diaphragms for axial flow fluid machines
US3832089A (en) Turbomachinery and method of manufacturing diffusers therefor
CN100383364C (zh) 涡轮机的流道密封和流线化结构
CN103939151B (zh) 具有涡流抑制密封的涡轮机
US4534701A (en) Rotor or guide wheel of a turbine engine with shroud ring
GB2336645A (en) Cooling air take-off in gas turbine
CN109252900B (zh) 一种复合式透平
US3881842A (en) Diaphragm for steam turbine stage
GB1301002A (en) Improvements relating to fluid-flow machines
US3120374A (en) Exhaust scroll for turbomachine
CS139491A3 (en) Non-positive-displacement turbine stage
US2693904A (en) Air bleed for compressors
US20110097198A1 (en) Turbo machine efficiency equalizer system
JPH06323105A (ja) 軸流型ターボ機械の漏れ流れ流路構造
JP7130575B2 (ja) 軸流タービン
JP7278903B2 (ja) タービン排気室
SU526713A1 (ru) Диафрагма турбомашины
US4573870A (en) Solid turbine wheel with guided discharge
CN112196629B (zh) 一种汽轮机动叶片密封结构及密封方法
JPH06146922A (ja) 空気圧縮機のケーシング
JPS6139485B2 (cs)
JP2000073705A (ja) 軸流式タ―ボ機械のシュラウドを備えた翼配列
US6425737B1 (en) Turbine
US20200277869A1 (en) Axial Flow Turbine