RU121524U1 - Радиальная турбина - Google Patents
Радиальная турбина Download PDFInfo
- Publication number
- RU121524U1 RU121524U1 RU2012118166/06U RU2012118166U RU121524U1 RU 121524 U1 RU121524 U1 RU 121524U1 RU 2012118166/06 U RU2012118166/06 U RU 2012118166/06U RU 2012118166 U RU2012118166 U RU 2012118166U RU 121524 U1 RU121524 U1 RU 121524U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radial
- impeller
- blades
- radial blades
- end surfaces
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Радиальная турбина, содержащая неподвижный сопловой аппарат с венцом центробежных сопел, рабочее колесо с радиальными лопатками, образующими межлопаточные каналы для прохода газа, причем радиальные лопатки размещены на боковой поверхности рабочего колеса, обращенной к неподвижному сопловому аппарату, корпус с ограничивающей стенкой, обращенной к торцевым поверхностям радиальных лопаток, и бандажную полку, прикрепленную к рабочему колесу с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток, отличающаяся тем, что бандажная полка выполнена с участком поверхности, обращенным к выходному сечению неподвижного соплового аппарата, простирающимся от торцевых поверхностей радиальных лопаток до ограничивающей стенки корпуса, а венец центробежных сопел установлен, с радиальным зазором для прохода газа, под указанным участком поверхности в пределах его осевой протяженности.
Description
Полезная модель относится к области малоразмерных турбин, применяемых, в частности, в ручных пневматических шлифовальных машинах.
В энергетическом балансе машин с турбинными приводами большой удельный вес занимают потери энергии от утечек потока из межлопаточных каналов для прохода газа в зазор между рабочим колесом и ограничивающей стенкой корпуса турбины (См. Дейч М.Е., Трояновский Б.М. Исследования и расчеты ступеней осевых турбин. - М.: «Машиностроение», 1964. - 628 с., §40). С целью снижения этих потерь широко используются бандажные полки, устанавливаемые на периферийных либо торцевых поверхностях лопаток рабочего колеса турбины. Бандажные полки применяются как в радиальных, так и в осевых турбинах, причем в радиальных турбинах их называют также покрывающими дисками (См. Кириллов И.И., Кириллов А.И. Теория турбомашин. Примеры и задачи. Учебное пособие для вузов. - Л.: «Машиностроение», 1974. - 320 с., §IV.2) и покрывными экранами (см. Патент РФ на изобретение №2144647, F25B 11/00. Турбохолодильник / Трушин В.А. и др. Опубл. 20.01.2000).
Известна радиальная турбина (См. Патент Германии №169854. Опубл. 20.04.1906) с разнонаправлено вращающимися сопловым аппаратом и рабочим колесом. Рабочее колесо радиальной турбины содержит две группы радиальных лопаток, образующих межлопаточные каналы для прохода газа. Первая группа радиальных лопаток размещена на боковой поверхности рабочего колеса, обращенной к сопловому аппарату. Вторая группа радиальных лопаток размещена на обратной по отношению к сопловому аппарату боковой поверхности рабочего колеса. Корпус радиальной турбины содержит ограничивающие стенки, обращенные к торцевым поверхностям радиальных лопаток. К рабочему колесу с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток прикреплены бандажные полки. В корпусе радиальной турбины над цилиндрической поверхностью рабочего колеса выполнен перепускной канал для прохода газа между радиальными лопатками первой и второй группы.
Наиболее близка к заявляемой полезной модели радиальная турбина (см. Патент РФ №2008435, F01D 1/02. Радиальная турбина / Котляр И.В. и др. Опубл. 28.02.1994), которая выбрана за прототип. Радиальная турбина содержит неподвижный сопловой аппарат с венцом центробежных сопел, рабочее колесо с радиальными лопатками, образующими межлопаточные каналы для прохода газа, причем радиальные лопатки размещены на боковой поверхности рабочего колеса, обращенной к неподвижному сопловому аппарату, корпус с ограничивающей стенкой, обращенной к торцевым поверхностям радиальных лопаток, и бандажную полку, прикрепленную к рабочему колесу с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток.
Радиальная турбина содержит также вторую группу радиальных лопаток, образующих межлопаточные каналы для прохода газа, размещенную на обратной по отношению к неподвижному сопловому аппарату боковой поверхности рабочего колеса. Корпус содержит вторую ограничивающую стенку, обращенную к торцевым поверхностям радиальных лопаток второй группы. К рабочему колесу с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток второй группы прикреплена вторая бандажная полка. В рабочем колесе радиальной турбины выполнены профилированные каналы для прохода газа между радиальными лопатками первой и второй группы.
Неподвижный сопловой аппарат радиальной турбины установлен под входными кромками радиальных лопаток рабочего колеса с минимальным радиальным зазором. При этом угол тангенциальной закрутки потока α1 на выходе из венца центробежных сопел имеет повышенные значения (порядка 30° в малоразмерной радиальной турбине с наружным диаметром 50 мм). Это обусловливают существенную величину потерь энергии с выходной скоростью и невысокую энергетическую эффективность радиальной турбины.
Недостатком описанной конструкции является ее невысокая энергетическая эффективность.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, - создание энергетически эффективной радиальной турбины.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении энергетической эффективности радиальной турбины за счет снижения потерь энергии с выходной скоростью.
Указанный результат достигается тем, что в радиальной турбине, содержащей неподвижный сопловой аппарат с венцом центробежных сопел, рабочее колесо с радиальными лопатками, образующими межлопаточные каналы для прохода газа, причем радиальные лопатки размещены на боковой поверхности рабочего колеса, обращенной к неподвижному сопловому аппарату, корпус с ограничивающей стенкой, обращенной к торцевым поверхностям радиальных лопаток, и бандажную полку, прикрепленную к рабочему колесу с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток, бандажная полка выполнена с участком поверхности, обращенным к выходному сечению неподвижного соплового аппарата, простирающимся от торцевых поверхностей радиальных лопаток до ограничивающей стенки корпуса, а венец центробежных сопел установлен, с радиальным зазором для прохода газа, под указанным участком поверхности в пределах его осевой протяженности.
На фиг.1 приведен продольный разрез радиальной турбины; на фиг.2 - местное сечение А-А на фиг.1 (в увеличенном масштабе); на фиг.3 - местное сечение Б-Б на фиг.1 (в увеличенном масштабе).
Радиальная турбина содержит неподвижный сопловой аппарат 1 с венцом центробежных сопел 2 и рабочее колесо 3 с радиальными лопатками 4. Радиальные лопатки 4 образуют межлопаточные каналы 5 для прохода газа и размещены на боковой поверхности рабочего колеса 3, обращенной к неподвижному сопловому аппарату 1. Указанные элементы размещены в корпусе с ограничивающей стенкой 6, обращенной к торцевым поверхностям радиальных лопаток 4. К рабочему колесу 3 прикреплена бандажная полка 7, которая установлена с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток 4. Бандажная полка 7 выполнена с участком поверхности 8, обращенным к выходному сечению неподвижного соплового аппарата 1. Участок поверхности 8 простирается от торцевых поверхностей радиальных лопаток 4 до ограничивающей стенки 6 корпуса. Венец центробежных сопел 2 высотой Н установлен под участком поверхности 8 в пределах его осевой протяженности L. Венец центробежных сопел 2 неподвижного соплового аппарата 1 с диаметром выходного сечения D2 и участок поверхности 8 с диаметром D1 формируют радиальный зазор 9 для прохода газа.
Радиальная турбина работает следующим образом. Поток газа проходит через венец центробежных сопел 2 высотой Н неподвижного соплового аппарата 1 (обозначено стрелками на продольном разрезе радиальной турбины), где ускоряется, приобретая в выходном сечении неподвижного соплового аппарата 1 заданные скорость U и угол тангенциальной закрутки α1 (обозначено длинной пунктирной стрелкой на местном сечении А-А). Двигаясь далее в радиальном направлении, поток газа попадает под участок поверхности 8 бандажной полки 7 в радиальный зазор 9 для прохода газа. Имея тангенциальную закрутку, газ натекает на участок поверхности 8 бандажной полки 7 с диаметром D1 (обозначено короткими стрелками на местных сечениях А-А и Б-Б). Взаимодействуя в пределах радиального зазора 9 для прохода газа с участком поверхности 8 бандажной полки 7, обращенным к выходному сечению неподвижного соплового аппарата 1, а также с ограничивающей стенкой 6 корпуса, поток приобретает осевую составляющую скорости движения в направлении радиальных лопаток 4 (обозначено стрелками на продольном разрезе радиальной турбины).
Участок поверхности 8 бандажной полки 7 формирует поток, который движется с малым углом тангенциальной закрутки α'2 в направлении межлопаточных каналов 5 для прохода газа. Величина этого угла (на диаметре D1) существенно меньше величины угла тангенциальной закрутки потока α1 в выходном сечении неподвижного соплового аппарата 1 (на диаметре D2). Тангенциальная составляющая вектора скорости потока U' в радиальном зазоре 9 для прохода газа обозначена на местном сечении А-А длинной сплошной стрелкой.
Двигаясь вдоль оси радиальной турбины в пределах осевой протяженности L участка поверхности 8 бандажной полки 7, поток газа входит в межлопаточные каналы 5 для прохода газа, образованные радиальными лопатками 4. Далее поток перемещается в центробежном направлении (обозначено скругленными стрелками на местном сечении Б-Б) и, взаимодействуя с радиальными лопатками 4, передает свою кинетическую энергию рабочему колесу 3. Затем поток выходит из радиальной турбины.
В описываемой конструкции различие между величинами углов тангенциальной закрутки потока α'1 (на диаметре D1) и α1 (на диаметре D2) может достигать 2…3 раз. Снижение угла тангенциальной закрутки потока α'1 во входном сечении межлопаточных каналов по сравнению с величиной угла α1 в выходном сечении неподвижного соплового аппарата позволяет существенно, на 20…30%, уменьшить потери энергии с выходной скоростью. Таким образом, можно сделать вывод о более высокой энергетической эффективности заявляемой радиальной турбины.
Заявляемая радиальная турбина проста и технологична. Ее внедрение в ручную пневматическую шлифовальную машину не усложняет конструкцию и не увеличивает ее радиальный размер по сравнению с прототипом.
Claims (1)
- Радиальная турбина, содержащая неподвижный сопловой аппарат с венцом центробежных сопел, рабочее колесо с радиальными лопатками, образующими межлопаточные каналы для прохода газа, причем радиальные лопатки размещены на боковой поверхности рабочего колеса, обращенной к неподвижному сопловому аппарату, корпус с ограничивающей стенкой, обращенной к торцевым поверхностям радиальных лопаток, и бандажную полку, прикрепленную к рабочему колесу с прилеганием к торцевым поверхностям радиальных лопаток, отличающаяся тем, что бандажная полка выполнена с участком поверхности, обращенным к выходному сечению неподвижного соплового аппарата, простирающимся от торцевых поверхностей радиальных лопаток до ограничивающей стенки корпуса, а венец центробежных сопел установлен, с радиальным зазором для прохода газа, под указанным участком поверхности в пределах его осевой протяженности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118166/06U RU121524U1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Радиальная турбина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118166/06U RU121524U1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Радиальная турбина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU121524U1 true RU121524U1 (ru) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012118166/06U RU121524U1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Радиальная турбина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU121524U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186968U1 (ru) * | 2018-06-18 | 2019-02-12 | Акционерное общество "Газпром газораспределение" | Турбодетандер-генератор |
RU193555U1 (ru) * | 2019-04-22 | 2019-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Пневмомашины" | Малоразмерная турбина |
-
2012
- 2012-05-03 RU RU2012118166/06U patent/RU121524U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186968U1 (ru) * | 2018-06-18 | 2019-02-12 | Акционерное общество "Газпром газораспределение" | Турбодетандер-генератор |
RU193555U1 (ru) * | 2019-04-22 | 2019-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Пневмомашины" | Малоразмерная турбина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3018297B1 (en) | Sealing device and turbo machine | |
US20170218773A1 (en) | Blade cascade and turbomachine | |
JP5964263B2 (ja) | 軸流タービンの動翼列、および軸流タービン | |
US11149588B2 (en) | Exhaust chamber of steam turbine, flow guide for steam turbine exhaust chamber, and steam turbine | |
US20180371927A1 (en) | Seal structure and turbine | |
RU2011142880A (ru) | Уплотнительное устройство турбоустановки и турбоустановка | |
EP2484912B1 (en) | Wet gas compressor systems | |
RU121524U1 (ru) | Радиальная турбина | |
US8944757B2 (en) | Fluid machine | |
CN108204251B (zh) | 叶顶汽封出口导流结构 | |
JP2017008756A (ja) | 軸流タービン | |
RU2612309C1 (ru) | Центростремительная турбина | |
WO2016024458A1 (ja) | 軸流式ターボ機械 | |
GB2507307A (en) | Impeller | |
WO2016047256A1 (ja) | ターボ機械 | |
RU164736U1 (ru) | Силовая роторная турбина | |
RU126387U1 (ru) | Рабочее колесо центробежного компрессора | |
El Hajem et al. | Rotor-stator interaction in a centrifugal pump equipped with a vaned diffuser | |
RU2334901C1 (ru) | Ступень центробежного компрессора | |
JP2017141815A (ja) | ディフューザ性能を向上させるためのフローアライメント装置 | |
RU117536U1 (ru) | Рабочее колесо центробежного компрессора | |
RU156376U1 (ru) | Реактивная турбина | |
RU178527U1 (ru) | Рабочее колесо центробежного компрессора | |
RU2694560C1 (ru) | Центростремительная турбина | |
RU2452876C1 (ru) | Ступень центробежного компрессора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140504 |