PL3316B1 - Turbina gazowa. - Google Patents
Turbina gazowa. Download PDFInfo
- Publication number
- PL3316B1 PL3316B1 PL3316A PL331622A PL3316B1 PL 3316 B1 PL3316 B1 PL 3316B1 PL 3316 A PL3316 A PL 3316A PL 331622 A PL331622 A PL 331622A PL 3316 B1 PL3316 B1 PL 3316B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- gas turbine
- air
- turbine according
- blade
- blades
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 claims 1
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 235000009499 Vanilla fragrans Nutrition 0.000 description 1
- 244000263375 Vanilla tahitensis Species 0.000 description 1
- 235000012036 Vanilla tahitensis Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- -1 as is the case in 1 Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 210000003756 cervix mucus Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Description
Próby zbudowiamiia praktycznej i o- szezednie pracujapej turibiny gaizawej niie udaly sile dtotychczasi wskutek tmdniosci, spowodowanych wysokiemi temperaturami przy jednoczesnie znacznych mechanicz¬ nych naprezeniach. Próbowano wprawdzie temperatury spalania obnizyc zapomoca wewnetrznego chlodzenia, np. przez wtry¬ skiwanie wody lub przez doprowadzenie znacznego nadmiaru powietrzai do spala- n, ai takze ztaptamoca chlodzenia zewtaetrz- *&$% np- Pjrziez ahloldzjenlilei jgprapych scianek woda; zawsze jednak zachodzily przytem takie straty ciepla, ze wszystkie W tym kierunku zmierzane próby dotych¬ czas nie doprowadzily do pozadanego celu.Wynalazek niniejszy polega na zasto¬ sowaniu nowego sposobu pracy turbin ga¬ zowych, który zapobiegal wymilenijonyim wa¬ dom i pozwala oczekiwac nieznanego do¬ tychczas wysokiego wykorzystania pai- liwa.Na rysunku przedstawione sa przykla¬ dy wykonania przedmiotu wynailalzku.Fig. 1 przedstawia turbine z wazniej- szemi jej czesciami i wyjasnia sposób pra¬ cy tej turbiny; fig. 2 przedstawia zlad turbinowy z przynaleznemii na^wazniejszemi urzadze¬ niami.Turbina wedlug fig. 1 napedzania jest powietrzem i spalinami i sklada aie przetoz wirnika- T do powietrza i wirnika 2 do gazu. Powietrze naljpierw chlodzi tarcze wirników i lopatki, które w tym celu wy¬ konane sa jako lopatki puste, Poniewaz w danym przykladzie powietrze chlodzace podczas dalszego przebiegu ma! byc uzyte jako powietrze pedne, zostaje wiec ono sprezone w lopatkach 5 i przetlioczone przez puste lopaitki 3 i 4.Sprezone powietrze wskutek chlodze¬ nia dalszych czysci pfz^jmtije Idalsze ilosci energji w formie ciepla i zostaje doprowa-r dziane jajko |awiJeftrze pedtaie do wirnika cze¬ sci pOfwietrznej /. Powietrze, wychodzace z wirnika, posiadal jeszcze pewna preznosc i sluzy jako; powietrze do spalania w ko¬ morze //. Spaliny zasilaja wreszcie wirnik czesci gazowej 2, Podczas gdy prawie wszystkie dotych¬ czas znane turbiny gazowe potrzebuja specjalnej sprezarki powietrza w osobnej oslonie, w turbinie wedlug niniejszego wy¬ nalazku sprezanie uskutecznia1 sie w wir¬ nikach turbiny 1 i 2 (fig. 1 lub 2), które posiadaja w tym celu albo z jednej strony, albo, jak wisfcaiziujje rysunek, po obu stro¬ nach tarczy lopatki sprezajace 5. Powie¬ trze, stosownie do potrzeby, zostaje w do¬ wolny sposób przedwstepnie sprezone, na¬ stepnie za&siane wpolbliizu pilaist i przerzu¬ cone promlenjiiowioi naizewmatrz przezi wie¬ niec wirnika 6 i przez puste lopatki 4.Wirniki w podobny sposób jak znane spre¬ zarki wirowe sa okrazone nieruchomym kanalem zbiorczym 7 (fig, 2), który w ra¬ zie potrzeby, przy uzyciu lopatek kierow¬ niczych, zamienia energje przeplywu po¬ wietrza ma energje cisnienia, Z urzadzenia kierowniczego sprzezone powietrze od¬ prowadzone zostaje do dalszego uzytku, O ile turbina posiadaj dwa wirniki, jak to wifldac na fig, 1 i 2, co jednak nie jest koniecznem, a sprezajace lopatki sa umo¬ cowane pfo obydwu stronach tarcz, to po¬ wietrze, zaieznifc od kierunku jego prowa¬ dzenia), moze byc sprezone dwu, — trzy— i czterostopniowo i moze byc doprowadzo¬ ne do dowolnie wysokiegoi cisnienia konco¬ wego. Wedlug fig. 2 cztery zespoly lopa¬ tek sprezajacych 5/wlaczone sa szeregowo, a wiec sprezanie jest czterostopniowe ze stosunkowo wysokiem cisnieniem konco- wem. Fig, 3 przedstawia trzystopniowe, a fig, 4 jednostopniowe sprezanie z Jednym tylko wirnikiem i z jednostronnie tylko o- sadzonemi lopatkami sprezajacemi 5.Zasadhicz# zalety wfiniejiionego spre¬ zania sa nastepujace: zwiezla, oszczedzaja¬ ca miejsce l^udowa, dobre wykorzystanie materjalu, zupelne wyrównanie cisnienia) i symetryczna budowa przy dwustronnie rozmieszczonych lopatkach sprezajacych, a przedewszystkiem zmniejszenie pracy ja¬ lowej (t, j. pracy wentylacyjnej i pracy tarcia lozyskowego).Znane jest w budowie kotlów parowych zjawisko, ze wysokie temperatury nie wplywaja ujemnie na materjal kotlów, o ile tylko sciany z drugiej strony stykaja sie stalle z chlodniejszym osrodkiem. W turbi¬ nie wedlug wynalazku zimne powietrze swieze, wzglednie ochlodzone powietrze sprezone, zostaje w ciaglym pradzie zasy- samie i prowialdzonie wizdlluz scilainek wirni¬ ka, Przedewisizysttkifeni tapaltki turbinowe 3 i 4, wystiawilcine na goracy strumien gaizu, wzglednie powietrza, chlodza sie stalle od wiewlnsytrzi, skutkiem czego temperatura scianek pozostaje ziniacizniie milzsizia od; tem¬ peratury strumienia gaizti, i majterjal lo¬ patki prawie wcale nie tiralcii na wytrzyma¬ losci. Zanieczyszczen scianek nile najlezy sie. obaiwiiiac, nie powstaje iziateim niebez¬ pieczne gromadzenie siie citeplai, gdyz stro¬ na zeiwlnetirzma lopatek pbzjosltalje czysta z powodu znacznej predkosci przeplywu,, a strone wewnetrznaj oplywiai tylko czyste po- wiietrze, które nile moze pozastawiac zad¬ nych wydzielin, jesli mozliwe1 stlaile ztamie- czyszczemia przed wejsciem do obwodu kq7 la zbieraja sie na filtrze. Puste lopatki — 2 —moga byc wykóm(a(ne z jaik hiajtfenszjegp materjahi, jak to bedzie ponizej wyjasmk ne, skutkiem czego osiaga sie bardzo wy¬ datne chlodzenie scianek.Turbikia), prziedstawtilona na fig. 2, zbu¬ dowania jest wedlug ogólnych zasald wyna1- Ia(zku; mozliwe sa w niej jednak pewnie zmiany, o których bedzie moWal ponizej.Turbitoa ta) dziala w sposób nastepujacy: Zimne, oczyszicziome swieze powietrze weiasalne zbiataje przez znajdujace sie np. z prawej stromy sprezajace lopatki 5 cze¬ sci gazowej 2, przechodzi pirziez lezacy z pralwej strony rzad pustych lopatek 4, przez iprz^sjtlrzten zbiorcza 7, aj ewentualnie i przezs niewykreslone wal rysunku urzadze¬ nie chlodzace, poczem przechodzi w po¬ dobny sposób prz^z lewa polowe wirnika.To powietrze chlodzace, podgrzane juz i dwustopniowo sjprezone moze byc zmów o- chlodizione w posredniej chlodnicy 8 i przejsc do czesci powietrznej 1, gdzie sie ponownie ogrzeje, bedac sprezajnem w dwu dalszych .stopniach. Sprezone powietrze, które mozniai teralz; malztwialc powibtrzem na- pednem, pobiera od gazów wydmuchowych (limja kropkcwlaauoi-kre^koWanai) w pod¬ grzewaczu 9 zmaczmaj ilosc ciepla, a potem zoistaje oprowlaldzone dookola plaszcza 10 komory spalania 11. Spaliny przeto ochlla- cfizaja sie czesoiowoi. Odbiajgnieta illosc ciepla od kptmiory spalania, tak sarnio, jak pobra¬ ne ciepllo w podgrzewaczu 9, zostaje za¬ mienione ttai prace w czesci powietrznej 1.W tym celu powietrze napedme zostaje w znany sposób przeprowaldlzone przez; dysze (nie wykreslomie) na lopatki wirnika. Rcte- prezenite w czesci powiietrzmej nie nastepu¬ je bynajmniej az do caisnienial atmosferycz¬ nego, lecz do dokladnie okreslonego wyz¬ szego cisnienia. Teraz: powietrze odlotowe, bedace pod nadcisnienibm, przeprowadzal sile do komory spalarnila 11\ Poniewaz po¬ wietrze przynosi juz zmaczny zapas ciepla, otrzymuje si^ wiec przy spalaniu doprowa¬ dzanego przy 12 statego, plynnego lub ga¬ zowego palfiwla stosunkowo wysoka tempe¬ rature. Przez odpowiednie wyznaczainie ilosci paliwa lub powietrza temperatura spalania! moze byc w szerokich gratniicach utrzymywiana na dowolniej wysokosci.Ptrlzez odpowiednie samoczynne urzadzenia, z których jeidnio bedzie dalej podaJne, tem¬ peratura moze byc regulowana samoczyn¬ nie. Wewtniatirz! komory spalarnia stale pa¬ nuje jedinakowe cisnielnie (zasiaidlal cisnienia stalego), a mianowicie, nile wliczajac strat, cisnienie odlotowego pOwSIetlrzla z czesci po¬ wietrznej turbiny. To isalmlo cisnienie pa¬ nuje rówlniez i przed dyszami gpZoWemi.Spaliny chlodza sile do okreslonej temiperaJ- tury, jak powyzej juz opilsamoi, przez opro¬ wadzanie powietrza niapediiego dookola plaszcza 10 i zostalja doprowadzione do czescil gazfowej 2 turbiny, w! której przy wy¬ konywaniu pracy nialstlepuje calkowite roz- pirezeniie do cisnienia atmosferyczneigo. Ga¬ zy wydychowe zawieraja zamsze jeszcze pewna ilosc cieplal, które, jak juz opisano, przejmuje w podgrzewaczu 9 ptiwtfetrze na- pedne. Sprawnlosc izladu tiurbiiniowiego mo¬ ze byc jeszcze podwyzszicma prziezi oidpo- wiedmie urzadzenie chlodzace,, na rysunku nie prziedlstatwione, ziapomnota którego od gazów wylotowych (wychodzacych z pod- grzewabzia 9) odbiiera sie reszte ciepllal i li- zywfa siie go do otrzymywania wtody cieplej, do suszenia ldb podobnych celów*. Przez ssiajnie tych prawie zupelnie ochlodzonych galzów, siprawmosc turbiny moze byc dalej jeszcze podwyzszona, podobnie jak zapo- moca urzadzen skraplajacych podniósl sie spralwnosc silnika parowego.W opisaJny sposób osilagal sie przede- wsizystlkiem chlodzenie wysoko obciazonych istotnych czesci turbiny, a poza tern, pomi- mawisizy niezlna)czmre straty promiieniowamia,, traci sie tylko stosunkowo male ilosci cie¬ pla w wodzie chlodzacej w chlodnicy po¬ sredniej 8 i cieplo gjaizów wydSychofwyeh, wychodzacych z podgrzewacza 9, dzd^ki czemu now&J turbina gaztowal pracuje z — 3 —sprawnoscia, równa w pwzyhlizeaiiu spraw- nasci dotychozias znanych silników ciepl¬ nych.Opisane urzadzenie moze byc upro¬ szczone w ten siposób, ze czesc powietrzna / turbiny moze byc pominieta, a wycho¬ dzace z plaszcza 10 'komory spalarnia pod- girzatoe, sprezone powietrze moze byc na¬ tychmiast wprowadzone do komory spala¬ nia. Sprawnosc w ten sposób uproszczoh mej turbiny jelst natomiast nieco mniejsza.Równiez czesci' powietrzna ii gazowa turbi¬ ny mqga byc zlaczone w jednym wfeniku, jak to jest przedstawione nai fig. 4, skut¬ kiem ozego osiega sie równiez uproszcze¬ nie w budowie, nile zmniejszajac prizytem sprawnosci w ponóiwinJanilu zi turbina o dwóch winnakalch. Przy zjalstosowaniu kilku stopni sprezania umieszcza siie nastepujace kolej¬ no stopnie w ten sposób, ze boczne cisnie¬ nia ma wirnik turbiny zno&zia sie wzajemnie.Gdly turbina jest jednowiencowia, to zasila sie ja powietrzem i gazem w ten sposób, zeby powstale przytem osiowe cisnienie przeciwdizilalalo jednostronnemu cisnieniu, wywolanemu loipatfcaimi sprezajacemi, zno¬ szac go zupelnie lub czesciowo. Dalsze uproszczenie moze byc tego rodzaju, ze preznosci w komorze spalania i innych cze¬ sciach, poddainych wysiokilm temperaturom, moga byc zmniejszone przez zastosowanie zamiast czterostopniowego sprezania, spre¬ zanie wedlug fiig. 3, lub fiig. 4, a wiec trzyl— lub jedtodistopniiowe.Jalsmem jest, ze silnik, pracujacy wedlug zupelnie mowych ziasaldi, musi posiadac rów- niez szereg nowych szczególów konstruk¬ cyjnych, zwlaszcza, gdy materjal, jak to ma miejsce w1, turbinach gazowych, musi odpowiadac najwyzszym wymaganiom.Ponizej przedstawione jest kilka wyko- nain konstrukcyjnych, odpowiednio przysto¬ sowanych db opisanego urzadzenia i cze¬ sciowa juz wypróbowanych.Donilosilie znaczenie ma odpowiednia bu¬ dowa; ltapa)tfciif która wedlug zalozenia win¬ na byc wykonania jako lopatka pusta. Fig. 5—1 przedstawiaja zlozona z dwu czesci 13 i 14 lopatke. Czesci te, wykonane z odpowiednich cienkich blach, laczone sa ze soba zalpomioca zaWalcoWania, sipaWanila lub w inny spiosób. Przekrój poprzeczny lo¬ patki próznej moze milec, stosownie do ce¬ lu, rózny ksztalt, jak i róznia wielkosc w poszczególnych miejscach lopatki. Lopatka, uwidoczniona naJ fig. 5, posiada np. od a do b zwykly ksztalt sierpowy o niezmien¬ nym przekroju poprzecznym, przedstawio¬ nym na fi|g. 6; u spodu natomiast pomie¬ dzy c i d — przekrój czworoboczny wedlug fig. 7. Na fig. 8 i' 9 przedstawione sa dwa inne wykonainia lopatek, a mianowicie z jedmegta kawalka blachy. Wedlug fig. 8 krawedzie podluzne 15 zlacza blach wypa¬ daja w martwym kacie kalnailu lopatkowe¬ go. Wedlug fig. 9 IkraWeidzile 16 wogóle nie podlegaja dzialaniu strumienia gazowego.Aby otrzymac lekkie lopatki i wieniec kola obciazyc mailem dodatkowem natezeniem odsrodkowem, nastepnie, aby otwór lopa¬ tek mial mozliwie duzy przekrój przelo¬ towy, silosuje sie bardzo cienka blache, gru¬ bosci paru dziesiatych czesci milimetra.Gdy punkt ciezkosci lopatki wolnej, wysta¬ jacej z kola, jest polozony ponad punktem ciezkosci umocowania;, powstajace z sily odsrodkowej naprezenia gnace nte wyste¬ puja wogóle w lopatkach. Nadlto natezenia, spowodowane przez sile Wskutek odchyla^ nia strumienia gazowego, wzglednie po¬ wietrznego, lub tez przez przyspieszenia mas przy zmianach ilosci obrotu, sa tak bardzo male, ze nie moga oddzialywac nie¬ korzystnie na lopatki. Mechanicznym od^ dziialywainiom strumienia gazowego, wizgi, powietrznego, na zlacza krawedziowe moznia zapobiec, umieszczajac zlajcza we¬ dlug fig. 8 lub 9.Prócz konstrukcji lopatek waznem jest równiez 'odpowiednie przytwierdzenie lopa¬ tek, poniewaz lopatki podlegaja dzialaniu sily odsrodkowej, która równa jest wielo- — 4 -tysiecznej wartosci ciezaru, a z drugiej stilony wolne przejscie powietrza przez wieniec wirnika ii prztez puste nózki lopatek nie moze byc utrudnione.Szczególowe bad&nia wykazaly, ze do¬ brze jest zagiac dolna krawedz lopatek i wzdluz, obwodu calego wlozyc pierscien z drutu/ Jak na fig. 10 i 11 uwidoczniono', spód atrzymiuje prositlokalfcny przekrój, Licz¬ ba 11 przedstawi ulozony pierscien dru- cilatoy, 18 — zagieta krawedz, gotowa do wlozenia.Lopatki zaopatrzone we wsikazatne za- koAczenie spodu, mogja byc w róztoy spo- $ab umooowalne w wSencu wirnika. Fig. 12— 15 i fig, 16-^20, przedstawila!)ai dto^ rózne tyyikcttainaiai. Wedlug fig. 12^—15 lopatki w&uwa sie zboku bez czesci posredtnich do wienca wirnika i prizyiwiterdizaJ sie osiowo bcicziia pokrywa'. Wedlug fijg. 14 wieniec 6 wirnika 2 galzowej czesci turbiny zaopatrzO!- ny jest np. w boczme wykroje 19, wykona¬ ne zapoimoca^freziowalnia, miedlzy któremi pozostaja wystepy 20. Lopatki 4, zalopa- trzfcne w prz&dlstiawiiiony ma fig. 10 i 11 prostokatny spód, dostosowane sa doklad- nie do wykrojów 19 ii wchodza zagieta kra¬ wedzia wezsziego boku do rowkai pierscie¬ niowego 21, Obiie krawedzie szerszych boków opieralja sile o nieruchomy spód wy¬ stepów 20. Wreszcie pokrywa 22, wyko¬ nalna jako pierscien calkowity i posiadaja¬ ca dla poniileszfczeniai czwartej zagietej kra¬ wedzi prostokata rowek pierscieniowy 23, zostaje zbeku przysrubowana) db wienca kola 6 ii zajpoibilegaJ odgieciu sie wystepów 20, zabezpieczajac równiez; llopialtki1 z: czwar¬ tej strony przed wypiadnieciem. W tych mciejscacbi gdzie siedza sruby przytwier- dzaijace, lopatki moga byc pominiete, a za- fniaist nich miedzy wymlenibneml wyste- pcumi 20 moze pOztoistac m&terjal wirnika.Do wyzszych naprezen odsrodkowych na!- dalje sie dobrze umocowanie, przedstawione na figv 16 do 20. W wykoniainto tern bocz¬ nej pokrywy niema, a lolpartkii sa pojedyn¬ czo wstawianie z zewnatrz 'do wpustki -i przytrzymywanie zibefcu wsumile|t!emi!.««$• scialmii posredniemu!. Fi|g. 16 uwidacznia przygotowana wpusitke ksztaltu odiwróoo- neij litery T, która jest wykon&ma np. w wiencu wirnika 6 powietrznej czesci turbi¬ ny /, Szczeliny 25 zabezpieczaja prtamib- niowy przeplyw sprezonego powietrza do otworu w lopatkach. Lopaltlke wstawia /sie z zewnatrz) db wpustki, a mianowicie, ustah wiJajac ja w ten sposób, ze spód swobodnie przechodzi przez zwezona szyjke wpustki.W jednem lub kilku miejscsalchi obwodlu zmaljduja sie bocztae otwory 26, które slu¬ za1 do wprowaidziania znajdujacych sie mie¬ dzy poSzczególnemi lojpatkalmi cziesci po¬ srednich. Czesci) posrednia, których dwa wykonania przedstawiaja fig, 17 £ 18, maja na celu utrzymywanie lopatek W pewnej okreslonej wzajemnej odleglosci, a prócz tego stworzenie mocnego oparcia dlal dol¬ nej czesci lopatek (fig. 10) ze wszystkich czterech stroni pnositoika|ta. Lopatki przy¬ legaja zatem nie do wienca! wirnika, lecz do czqs)ci posrednich, które w tym edu wyko¬ nane sa W ksztalcie U lub H wedlug fAg. 17 wzglednie 18. Zatem miedzy czesciami pesredniemi, t. j. w molejiscu 28 wzglejdhiie 30, przechodzi pusta lopatka Fiig. 19 uwi¬ dacznia przekrój przez wpustke, wypel¬ niona lopatkami.LewaJ polowa wpuisttkii przedstawia prze¬ krój przez: pusta lopatke, a prawa polbwa przekrój przed lopatka. Fig. 20 jest od¬ powiednim rzutem poziomym, a mianowi¬ cie, z leWej slkomy jako przekrój wzdluz e—/, z prawej zas strony jako widbk zgó- ry na wpuistke poi nisiunieciu cziesci posred¬ nich i lopatek.Zewnetrzny ksztalt lbpatlek jeisiti zwykly, znaJny juz z budowy turbin parowych; tak np. przedstafwilony nal fi&. 6 przekrój po¬ przeczny otrzymuje ksztalt sierpa- o wla- snlosciach oidirzutnych lub wyja|tkowo napo¬ rowych. Sposób pr&iey turbiny gaizowej mioze jednjafc wymalgalc zupelnie nowegoksztaltu lopatek. Gdy nip,;, jak przedsta¬ wiono na fig. 1—4» kolo turbinowe zaopa¬ trzone jest z obydwu stron w lopatki spre- zaijace 5, a sprezone powietrze musi byc przeprowadzone dalej przez puste lopatki /, kolo turbiny musi miec równiez diwa wience .lopatek. Korzystniej jest jednak stosowac ze wzgledu na uproszczona bu- dlowe jedno kolo o jeidnym wiencu. 0 ile w tym wypadku kolo turbiby jest zaopa¬ trzone w dwa wience, ai mitmo to zalety jedkioiwiencowego kolai maja byc zachowa¬ ne, moga miec zastosowanie konstrukcje wedlug fig. 21 do 24.Fig. 21 i 22 pnzedatalwilalja t. zw. podwój¬ na lopatke, która jest sdiatna posrednia 31 wewnatrz przedzielona na dwie równe lub rózane komory 32 i 33. Obie komory umozliwia!ja powietrzu wolne przejscie do kola 'kiferownabzego 7, przedstawionego na lig. 2. Umiocowanie podwójnej lopatki u- skuftecznaia sie wedlug fig. 19 z&pomoca czesci posrednich 34. Jak rzut poziomy (fig. 22) wskaJzuje, z punktu widzenia dlziai- latmia turbinowego chodzi tylko o jeden wileniec lopatek. Urzadzenie kierownicze miedzy obu polowami! 32 i 33 lopatki nie¬ ma tutaij znaczenia.Inna jest konstrukcja z zastosowalniem obojetnej lopaliki 35 wedliig fig. 23 i 24, która miimo dfwu rzedów wirnikowych lopa¬ tek nie tiraJci chiairafcteru jednowilentfowego kolal. Wychodzacy z pierwszego (.sklada¬ jacego sie z lopatek pustych) wienca wilr- nifecwegp 36 strumien galzu wzglednie po¬ wietrza jest dloprowaidlzalny nieruchoma kierownica 37 (fi|g. 24)i, której mozna rów¬ niez zaniechac, dlo wymienionych obojetnych lopatek 35. ObojetriaJ lopatka postawilo- na jest pod takim katem i posiada taki ksztalt, ze strumien, bez wywierania na nia najmniejszego cisnienia zwrotnego, prze¬ chodzi bez. dzialania obok niej. Mozna ja wiec porównac z wystawiona na1 wiaitr cho- rajgiewkaj.Lopaitkai pusta moze byc u góry róznie wykonana, zaleznie od celu zamierzonego.Nai fig. 25 do 28 przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania. Jak poprzedtaaio; 4 o- znaJoza znów lopatke turbiny, 7 — prze¬ strzen zbiorcza otaczajaca wirujaca czesc sprezariu!. Nal fig. 25 lopaitkai 4 jest prosto scieta. Moze ona w miejscu 31 dochodzic aiz do kola zbiorczego 7, lub tez, jak przy 38, zachodzic nieco w kolo kierownicze, o ile zachodzi] obawal przejscia* srodka1 na- pednego z kanalu turbinowego miedzyló- palkowego do kola zbiorczego 7, lub najod- wrót Fig. 26 przedstawia koniec lopatki 40 ograniczony dowolna krzywa. Moze byc np. korzystnem przy lopatce podwójnej, przedstawionej na fig. 21, wprowadzanie powietrza sprezomieg|o do kola zbiorczego 7 w sposób, podamy na fig. 26. Obie komory lopatek podwójnych maja tu przekroje róz¬ nej wielkosci. Poniewaz lopatka wchodzi nieco dta kola zbiorczego, nie zalchodza wilec, podobnie, jak przy wykonaniu 38 Wedlug fig. 25, straty przejsciowe. Kolo kierownicze jest równiez przedzielone scian¬ ka 39 na dwie komory. Dalsze wykonania przedstaiwil^ja fig. 27 i 28. W sposób sku¬ teczny unika sie strat przy przejsciu z ka¬ nalu gatziowego do kanalu powietrza spre¬ zoneigo i od*wrotniie przez zamkniecie, ka-r nalu lopatkowego zapomoca odgiecia w le¬ wo glówki lopatkowej 41. Odgieta w jed¬ na strone glówka moze lezec przed) lub za lopatka odtnosnie do kierunku biegu. Glów¬ ka moize byc tak wygieta w obydfwie stro¬ ny. Pomikiawlszy to, ze glówka 41 zapo¬ biega stratom przejsciowym, podobnie jak tasmy ochronne nal lopatkach turbiny par rowej, zmniejszaja sie równiez straty wen¬ tylacyjne.Uszczelnienie miedzy kanalem gazowym i kanalem! powietrza) sprezonego- przy wej- scito do kola zbiorczego 7 (fijg. 28) mozna osiagnac przez oisiJOwe 42 lub tez promie¬ niowe 43 Ostre wrabki n^ glowicach lo¬ patkowych. Uszczelniajace wrabki moga — 6 —byc umieszczone w razie potrzeby takze na nieruchlomieim kole zbibrczem 7.Obok lopatek wymaga równiez specjal¬ nej konstrukcji komora spalania. Przede- Wszyslkiem wysokosc tlemperaltury spalainia musii byc uregulowana' dla oiszcz^dlzieniiai lo¬ patek. Z korzyscia moze byc tu zastoso- walne zmalne urzadzenie regulujace, którego sposób dzialatiiia wyjaisnia filg. 29. Naczy¬ nie metalowe 44, napelnione powietrzem lub gagiem, zamkniete ze wszystkich stron, jest poddane regulcwej temperaturze. Za¬ leznie od zmiany temperatury wygina sie sprezynujace dtno 45 wiiecej lub tez mniej i wplywa zapomoca przenosnego mecha¬ nizmu drazkowego 46, 47, 48 nal narzady regulujacy doprowadzanie badz paliwa, badz tez powietrza do spalania.Komora spalania, jak ii intne czesci tur¬ biny, posiadajace wysoka temperature, podlega pewnemu nadcisnieniu. Gdy ma- terjail komory podlega temperaturom zaru czerwonego, to opainowialnie nadcisnienia po¬ woduje trudlnosci1, które jedlmak przez za¬ stosowanie konstrukcji, podainej na fig. 30, z latwoscia moznial usunac. Wewna|trz, w miejscu oizinaczonem 50 panuje iflp. cisnie¬ nie px i temperatura) spalarnia1. Wylozenie 51 ogniotrwalym maiterjalem sluzy do o- chrony scianki 52. Przez przestrzen prózna 53 miedzy plaJszczami 52 i 54 przeprowai- dza sie bedacy równiez pod cisnieniem p1 srodek chlodzacy. Goraca scianka 52 nile jest wiec poddania zadnemu nadcisnieniu.Natomiast scianka 54 posiada znacznie mniejsza temperature. O ile zachodzi po¬ trzeba, mozna zalpoimoca nastepnego pla¬ szcza] 56 urzadlzic druga przeisitrzen chlo¬ dzaca 55 z mniej wiecej tern samem ci¬ snieniem wewmetrznem plt Dopiero wiec zewnetrzny plaszcz, np. 56, poddatny jest nadcisnieniiu p±—p2, co juz nie nastrecza obaw.Jasnem jest, ze wszystkie czesci, pod¬ dane wyzszej lub zmiennej temperaturze, musza byc zbudowane z uwzglednieniem wydluzen l naprezen wskutek rozgrzania.Jak przytem nalezy postepowac, wynika z fig. 31 i 32, które przedstawiaja n!p. kolo zbiorcze 7. Na fig. 32 jest przedstawiony przekrój / — m przez fig. 31. Kolo zbior¬ cze, ulozonei w ksztalcie pierscienia dooko¬ la obracajacej sie czesci, jest zestawione z czterech np. polaczonych miedzy soba wy¬ cinków 57, 58, 59, 60. Walznemi sa wresz¬ cie powierzchnie chlodzace; aby straty promieniowania byly stale mai!et powierzch¬ nia! chlodzaca musi Zajmowac mozliwie najmniejsza przestrzen. W wykonamiu we¬ dlug fig. 33 i 34 osiaga sie jak najmniej¬ sze zapotrzebowalnie przestrzeni, gdy kon¬ ce rur 62 sa szesciokatne, a rury sa usta- wilone rzedami i zapomoca spawania lub w podobny sposób ze soba polaczone. Wy¬ konanie specjalnej sciainy sitowej:, jak to jest zawsze potrzebne przy osadzatnych ru¬ rach, staje sie zbedne przy tej konstrukcji. PL
Claims (2)
1. Zastrzezenia patentowe. 1. Turbina gaizowia, znamienna tern, ze sklada sie z czesci) gazowej i czesci po¬ wietrznej. 2. Turbina gazowa wedlug zastrz* 1, znamienna tern, ze powietrze, przeznaczo¬ ne do chlodlzeniJaJ, jest jednotetopniowo lub pajrostopniowo sprezane w wirniku turbiny (fig. 1 i 4). 3. Turbina gazowa wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze przez wlasciwe roz- miesizczenie stopni sprezania oraz dysz, dlpprowaldzaljacych srodek n&ipedny, osia¬ gal sie zupelne lub przyblizone wyrówna¬ nie nacisków osiowych. 4. Turbina galzawa wedlug ziasifrz. 1 i 3, znalmietnnJa tfemj, ze wytworzony prfcy spa¬ laniu nadimiar cileplaj oddany jest sprezo¬ nemu powietrzu (filg. 2, podgrzewacz 10). 5. Turbina gazowa wedlug zaistrz. 1— 3, znamilennial tern, ze sprezone powietrze pfzy mozlilwem wykorzystaniu calej ilosci ciepla w stanie ptodgrzianym zostaje dopro¬ wadzane do komory spalania (fig. 2). — 7 —Ó. Turbina gafcowa wedlug zastrz. 1— 4, znamienna,tern, ze sprezone i patem sil¬ nie ogrzane powietrze wykonywal prape w oddzielnym stopniu (1) zalniim przejdzie do komory fspalamiia (11), 7. Turibilnia gazowa wedlug zaistrz. 1, 2 i 3, znamiienna tern, ze dla stopnia powietrz¬ nego uzywa siie oddzielnego witrnliikaJ (fig. 1—3). 8. Turibina gaizowa wedlug zaistrz. 1, 2 i 5, znamienna tern,, ze czesc powietrzna i ga^owiaj posiadaja wspólny wirnik (fig. 4). 9. TurbSba g«izicwa wedlug za&trz. 1 i 2, znamienna tern, ze puste lopatki (fig. 5) skladaja sie z dwóch ctzesci (13, 14), które sa zlaczone przez zawalcowamie,, spaw&nie lub lutowanie. 10. Turbina gaizowa) wedlug, zaktrz;. 1 i 2, znamienna tern, ze pusta lopatka spo- rizajdzloina jest z jednego kawalka cienkiej, wysokowiairtosdlowej blachy stalowej (fig. 8,9). 11. Turbiba gazowa wedltig zaisitrz. 1, 2, 8 i 9, znatmienna tem, ze przestrzen pu¬ sta w lopatce jest przedzielona scianka pcidluzna (16) na dwie dowolnie wielkie komory (fi|g. 9). 12. Turbina gatowa wedlug zastrz. 1, 2, 8, 9 i 11, znamienna1 tern, ze nózka lo¬ patki zaopatrzona jest w pierscien, utworzo¬ ny przez zagiecie krawedizil lopajtki (17, 18) (fifc. 10 i 11). 13. Turbina gazowa wedlug zastirz. 1 i 2f znamienna* tein, ze pusta lopatka u- chwycoma jesti na calym obwodzile przez znaj dujace siie bioczne wystepy wirnika (20) i przez; wpusitlki (21, 23) w wirniku i, w pierscieniu pokrywajacym (22) (fig, 12— 15). 14. Turbina gazowa wedlug aastnz/1 i 2, znatoiienna tern, ze lopatki! wsadzane sa osiowo do zamikniietej wpustki (24) ksztaltu litery T i) przytrzymywiane sa czesciami polsredniiemii (27 lub 29) ksztaltu U lub H, wprowajdizanemi przez boczne otwory (26), (fig. 16^20), 15. Turbina gazowa wedlug zastrz. 1, 2 i 10, znamienna zastosowaniem podwój¬ nych lopatek dlal obustronnie doprowadzo¬ nego do wimilka powietrza chlodzacego, w tym celu, aby zalcholwac zalety jedmiowiien- cowego wirnika (fig. 21, 22). 16. Turbina gaizowa wedlug ziaslrz. 1 i 2, znalmiienna zastosowatnifem obojetneglo rzedu lopatek (35) dla osiiagniecia1 jeszcze jednego -stopnia sprezania, przyczem turbi- nal pozostaje co do dzialania jednowienco- wa (fig. 23 i 24). 17. Turbina gazowa wedlug zaistrz. 1 i 2, znamiienna tern, ze glówki lopatek sa sciete prosito (filg. 25) albo tez wedlug krzy¬ wiej " (fig. 26) i ziacbodza nieco dlo ikadnalu zbiorczego. 18. Turbina gazowa wedlug zastirz;, 1 i 2; znamienna tern, ze wolna przestrzen miedzy lopatkami jesti zamknieta przez rozsizerzenile glówek lopatkowych (fig. 24). 19. Turbina gazowa wedlug zaistrz,. 1 i 2, znamienniai tern, ze lopatki albo kolo zbiorcze zalopatrzone sa w promieniowe lub osiowe oisitre ziabki uszczelniajace, które stwarzaja uszczelnienie miedzy przestrze- ntia zbiorcza i przestrzenia gazów zasilaja¬ cych, wzglednie przestrzenia powietrza na- pednego (filg. 27, 28). 20. Turbina gaizowa Wedlug zastirz. 1 i 2, znamienna tern, ze temperatury regu¬ lowane sa samoczynnie (fig. 29). 21. Turlbina gaiziowa wedlug zaistrz, 1 i 2, znaimlennal tem,. ze czesci, narazone na temperature zairu, podlegaja na powilerzch- niajch wewnetrznych i zewnetrznych mniej wiecej tym samym jednostkowym cisnie¬ niom (fig. 30). 22. Turbina gazowa wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze rury podgrzewacza nnaja zakonczenia iSizescilokattie, któremi sa spojone (fig. 33, 34). Chriistian Lorenzen. Zastepca: M. Kryzan, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 3316. Ark. 4 f'9-34. Druk L. Boguslawskiego, Wartiawa,1 -. * 1 ««% ^ rc 1 V Do opisu patentowego Nr 3316. Ark. i.Do opisu patentowego Nr 3316. Ark. 3. 321 **?2 i r lyp mi F/$r.23. "i* fTf.24. imm tpm P7 35. WPP\ 7 rif.tr-ft? 6 r&8 F/&7. r,&$ J)o opisu patentowego Nr 3316. Ark.
2. FjgJO. f2gj3* 27 ftffJ? .29 F'$4%- & l2fl C51 28 30 PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL3316B1 true PL3316B1 (pl) | 1925-12-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3824324B2 (ja) | 冷却式プラットホームを備えたガスタービン翼 | |
| US6220817B1 (en) | AFT flowing multi-tier airfoil cooling circuit | |
| JP3811502B2 (ja) | 冷却式プラットホームを備えたガスタービン翼 | |
| US6200087B1 (en) | Pressure compensated turbine nozzle | |
| ES2273648T3 (es) | Refrigeracion de una banda de un segmento de la tobera de una turbina. | |
| EP1008724B1 (en) | Gas turbine engine airfoil | |
| US6099252A (en) | Axial serpentine cooled airfoil | |
| EP0543627B1 (en) | Integrated steam/air cooling system for gas turbines | |
| KR100569765B1 (ko) | 터빈블레이드 | |
| US5609466A (en) | Gas turbine vane with a cooled inner shroud | |
| US6270317B1 (en) | Turbine nozzle with sloped film cooling | |
| US6890153B2 (en) | Castellated turbine airfoil | |
| KR100534812B1 (ko) | 터빈 베인 세그먼트 | |
| US5352091A (en) | Gas turbine airfoil | |
| US20020028140A1 (en) | Cooling circuit for and method of cooling a gas turbine bucket | |
| US5496151A (en) | Cooled turbine blade | |
| JP4251772B2 (ja) | ガスタービンの蒸気冷却型静翼 | |
| JPH11132003A (ja) | ガスタービンのタービン羽根 | |
| JPH06257405A (ja) | タービン | |
| US20050172634A1 (en) | Gas turbine and associated cooling method | |
| US8511990B2 (en) | Cooling hole exits for a turbine bucket tip shroud | |
| US5545002A (en) | Stator vane mounting platform | |
| US6874992B2 (en) | Gas turbine engine aerofoil | |
| CN110494628A (zh) | 具有与冲击平台冷却相集成的翼型部冷却的涡轮机转子叶片 | |
| PL3316B1 (pl) | Turbina gazowa. |