PL31339B1 - flktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie, Baden Lopatka turbinowa z urzadzeniem, zabezpieczajacym ja przed wysokimi temperaturami, i sposób jej wykonania - Google Patents

Description

Projektowano juz ochladzanie lopatek, stosowanych w wysokich temperaturach, jak to ma miejsce w turbinach gazowych i parowych, przez oplukiwanie lopatek czynnikiem chlodzacym, zimniejszym niz czynnik roboczy w taki sposób, ze czynnik chlodzacy stanowi warstwe powierzchnio¬ wa, po której plynie goracy czynnik robo¬ czy. Wedlug dotychczasowych projektów czynnik chlodzacy wprowadzono przez ka¬ nal do lopatki, z której wychodzil on przez szczeline lub szczeliny i oplukiwal po¬ wierzchnie zewnetrzna lopatki. Próby wy¬ kazaly jednak, ze jest bardzo trudno w po¬ wyzszy sposób uzyskac takie rozdzielenie czynnika chlodzacego, aby lopatka byla równomiernie chlodzona, przy czym szcze¬ gólnie koniec lopatki, przeciwlegly jej nasa¬ dzie, wymagajacy najwiekszego chlodzenia, otrzymywal go zbyt malo wskutek spadku cisnienia w kanale doprowadzajacym czyn¬ nik chlodzacy, zachodzacego zwlaszcza w lopatkach kierowniczych.Wynalazek niniejszy zaradza tej nie¬ dogodnosci w ten sposób, ze przewiduje dwa rodzaje kanalów, z których jeden (na¬ lezy don kanal doprowadzajacy) prowadzi czynnik chlodzacy, np, powietrze, do lo¬ patki i przez nia, drugi zas rodzaj kanalów, rozprowadzajacych czynnik chlodzacy, po jednej przynajmniej stronie lopatki laczy sie z pierwszym za posrednictwem otwo¬ rów lub szczelin, których wymiarami, licz-ba i rozstawieniem uzyskuje sie równo¬ mierne chlodzenie lopatki.Rysunki, przedstawiajace szereg przy¬ kladowych wykonan, objasniaja wynalazek blizej. Przyklady te przedstawia-ja lopatki turbin gazowych i parowych.Kanal doprowadzajacy a moze byc w sposób znany wykonany w lopatce, zrobio-. nej z pelnego profilowego preta przez jed¬ no wywiercenie (fig. 2) lub droga kilku zachodzacych na siebie wiercen (fig. 1).Ten kanal a polaczony jest z kanalem roz¬ prowadzajacym c otworami 6, które sa tak rozstawione i maja takie wymiary, ze uzy¬ skuje sie mozliwie równomierne chlodzenie lopatki na calej jej wysokosci. Szczelina d w kanale rozprowadzajacym moze byc umieszczona jak na fig. 1, tak ze czynnik chlodzacy plynie po wkleslej stronie lo¬ patki lub jak na fig. 2 tak, ze omywany nim jest grzbiet lopatki. Najbardziej celowym okazalo sie jednak oplukiwanie czynnikiem chlodzacym zarówno wkleslej strony lopat¬ ki jak i jej grzbietu tak, jak to wskazuje fig. 3, przedstawiajaca lopatke o dwóch ka¬ nalach rozprowadzajacych c.Lopatka moze byc, zgodnie z fig. 4, rów¬ niez tak wykonana, ze oprócz przez szcze¬ liny /, g, doprowadzajace czynnik chlodza¬ cy na grzbiet lopatki i jej strone wklesla, wylot czynnika chlodzacego odbywa sie je¬ szcze w znany sposób bezposrednio z ka¬ nalu doprowadzajacego przez jedna lub wiecej szczelin e, na zaokraglonej krawedzi wlotowej bezposrednio w pdblizu goracego strumienia. Dzieki temu w specjalnych wy¬ padkach uzyskuje sie szczególnie skutecz¬ ne chlodzenie czynnikiem chlodzacym wy¬ chodzacym ze szczeliny e, wzmagajacym dalsze chlodzenie, powodowane przez szczeliny / i g.Kanal rozprowadzajacy c wykonuje sie dogodnie przez zagiecie cienkiego konca h (fig. 2), po wykonaniu otworów 6.Lopatka moze byc równiez wykonana wedlug fig. 5 z jednego kawalka blachy, który zostaje zgiety i sprasowany przy cienkim koncu lopatki k i nastepnie tak uksztaltowany, ze obie polowy blachy za¬ wieraja miedzy soba kanal doprowadzaja¬ cy / i dwa kanaly rozprowadzajace m. Kra¬ wedz wlotowa lopatki moze byc spojona w miejscu n za pomoca elektrody z mate¬ rialu odpornego na wysokie temperatury.Spawanie mozna uskutecznic równiez i tam, gdzie obie blachy pomiedzy obu kanalami rozdzielczymi wzglednie rozprowadzajacy¬ mi tworza przegródke.Na fig. 6 lopatka jest utworzona z dwóch kawalków blachy. Zanocowanie ich wyko¬ nuje sie dogodnie w drodze punktowego lub rolkowego spawania.Dla zamocowania lopatki wykorzystuje sie dogodnie jedynie profil podstawowy.Zostaje to ulatwione dzieki szczelnemu umocowaniu profilu w wirniku i kadlubie.Kanaly rozprowadzajace zostaja w takim przypadku przerwane nad nasada lopatki, sama zas nasada moze byc skutecznie chlo¬ dzona przez wyplyw czynnika chlodzace¬ go z kanalu rozprowadzajacego w kierun¬ ku nasady.Fig. 7 przedstawia przekrój podluzny zamocowanej lopatki, a fig. 8 przekrój po¬ przeczny nasady lopatki wzdluz linii 8—8 na fig. 7. Przy zamocowywaniu takiej lo¬ patki wazne jest, alby czynnik chlodzacy, np. zimne powietrze, dochodzilo bez trud¬ nosci, co wymaga szczelnego zamocowania i nieskomplikowanego doprowadzania czyn¬ nika chlodzacego do poszczególnych lopa¬ tek. Uzyskuje sie to w nastepujacy sposób.Nasade lopatki q wstawia sie w odpowied¬ ni do jej profilu otwór w blasze r i laczy z nia za pomoca spawania materialem s lub przez lutowanie, wskutek czego lopat¬ ka polaczona jest tylko posrednio z wir¬ nikiem lub kadlubem turbiny. Utworzony w ten sposób wieniec z lopatkami zostaje zla¬ czony z tworzywem wirnika lub kadluba (ze stali) za pomoca spawania u tak, ze ka¬ nal doplywowy v laczy sie z poszczególny- — 2 —mi kanalami doprowadzajacymi lopatek.Czesc koncowa w lopatki moze byc przy nasadzie usunieta w celu uproszczenia ksztaltu otworu w Masze r na nasade lo¬ patki. Kanal v, którym doplywa czynnik chlodzacy, moze byc polaczony otworami x z przestrzenia wspólna dla wszystkich rze¬ dów lopatek, do których doprowadza sie czynnik chlodzacy, albo tez do kanalu do¬ plywowego v kazdego rzedu pierscieniowe¬ go moga byc przewidziane osobne prze¬ strzenie, które lacza sie z odpowiednia ogólna przestrzenia tloczna wielostopnio¬ wej dmuchawy, dostarczajacej sprezone po¬ wietrze do spalania i chlodzenia.Pojedynczy kanal doprowadzajacy, jak to uwidoczniono w powyzszych przykladach wykonania, mozna naturalnie zastapic kil¬ ku takimiz kanalami. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. 1. Lopatka turbinowa z urzadzeniem za¬ bezpieczajacym ja przed wysokimi tempe¬ raturami za pomoca czynnika chlodzacego o temperaturze nizszej, wyplywajacego z lopatki, znamienna tym, ze przewidziane sa dwa rodzaje osobnych, polaczonych ze soba kanalów, z jednej strony do doprowa¬ dzenia czynnika chlodzacego przez lopat¬ ki, z drugiej — do rozprowadzania czynni¬ ka chlodzacego po zewnetrznej powierzch¬ ni lopatek. 2. Lopatka wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze kanal lubjkanaly doprowadza¬ jace i kanal lub kanaly rozprowadzajace polaczone sa ze soba otworami, które maja takie wymiary i sa tak rozstawione, iz tfzy- skiije sie mozliwie równomierne chlodze¬ nie lopatki. 3. Lopatka wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienna tym, ze oprócz otworów (bj dla czynnika chlodzacego, który przeplywa z kanalu doprowadzajacego do kanalu roz¬ prowadzajacebo przez ten kanal (b), a na¬ stepnie z niego wyplywa, wykonuje sie je¬ szcze w znany sposób otwór lub otwory wyjsciowe dla czynnika chlodzacego bez¬ posrednio w poblizu goracego strumienia na zaokraglonej krawedzi wlotowej lopatki. 4. Lopatka wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienna tym, ze do zamocowania lopatki (fig. 7, 8) stosuje sie tylko profil zasadni¬ czy, który obejmuje kanal doplywowy. 5. Lopatka wedlug zastrz. 4, znamien¬ na tym, ze utworzona nasada lopatki chro¬ niona jest przed nadmiernym nagrzewa¬ niem przez czynnik chlodzacy, wyplywaja¬ cy z kanalu rozprowadzajacego w dól. 6. Lopatka wedlug zastrz. 1—5, zna¬ mienna tym, ze laczy sie ona z wirnikiem lub kadlubem turbiny tylko posrednio, a jest zwiazana droga lutowania lub spawa¬ nia znosnikiem lopatek, który ze swej strony jest przymocowany do wirnika lub kadluba tak, iz tworzy polaczenie szczelne dla kana¬ lu, doprowadzajacego czynnik chlodzacy. 7. Sposób wytwarzania lopatki wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze w lopat¬ ce, wykonanej z pelnego profilowego pre¬ ta, kanal doprowadzajacy wykonywa sie droga jednego lub kilku wiercen, co naj¬ mniej zas jeden kanal rozprowadzajacy wykonywa sie przez wygiecie cienkiej kra¬ wedzi (h) profilowego preta, po uprzednim wywierceniu otworów (b). 8. Sposób wytwarzania z kawalka bla¬ chy lopatki turbiny gazowej ltlb parowej wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze blacha ta zostaje zgieta i sprasowana przy ostrym koncu lopatki tak, iz ograniczona przez nia przestrzen wewnetrzna stanowi kanal doprowadzajacy i dwa kanaly roz¬ prowadzajace. 9. Sposób wytwarzania lopatki wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze sklada sie ona z dwóch kawalków blachy, które sa ze soba spojone wzdluz ostrego konca lopat7 ki oraz wzdluz scianek tworzacych prze* gródke miedzy obu kanalami rozprowadza¬ jacymi. A k t i e n g e s e 11 s c h * f t Brown, B o v e r i & Ci e. Zastepca: M* Skrzypkowski rzecznik patenrtowy 40249Do opisu patentowego Nr 31339 Ark.

1 .b Fig 4 Fig. 2 Fig.3 Fig-4 Fig. 5 Fig 6Do opisu patentowego Nr 51339 Ark. 2 Fig.e PL