RU2008435C1

RU2008435C1 - Radial-flow turbine

Info

Publication number: RU2008435C1
Authority: RU
Inventors: И.В. Котляр; Ю.П. Кузнецов; А.Б. Чуваков; А.Н. Люсов; П.В. Семашко; В.А. Байер
Original assignee: Нижегородский государственный технический университет
Priority date: 1991-02-11
Filing date: 1991-02-11
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: turbine runner has shroud shoulders embracing over periphery blades and interblade channels and provided with bridges interconnected over runner periphery; shaped channels are made in runner. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в агрегатах с малорасходным микротурбоприводом. The invention relates to mechanical engineering and can be used in units with low consumption microturbo.

Известна центробежная парциальная турбина [1] . Для уменьшения вентиляционных потерь энергии данной ступени сопловой аппарат выполнен с большим относительным шагом и малым углом выхода потока α₁, что позволяет подвести газ к РК по всей окружности, ликвидировав таким образом неактивную дугу.Known centrifugal partial turbine [1]. To reduce the ventilation energy loss of this stage, the nozzle apparatus is made with a large relative pitch and a small angle of flow exit α ₁ , which allows gas to be supplied to the RC along the entire circumference, thus eliminating the inactive arc.

Наиболее близка и выбрана за прототип радиальная турбина [2] , содержащая корпус, сопловой аппарат, рабочее колесо с размещенными на его боковых поверхностях радиальными лопатками, образующими межлопаточные каналы, соединяющие их между собой профилированные каналы. Такая турбина недостаточно экономична и не может применяться в микроэнергетике. The radial turbine [2] is closest and selected as a prototype, it contains a housing, a nozzle apparatus, an impeller with radial blades placed on its lateral surfaces, forming interscapular channels connecting the profiled channels to each other. Such a turbine is not economical enough and cannot be used in microenergy.

Цель изобретения - повышение экономичности и компактности. Это достигается тем, что радиальная турбина, содержащая корпус, сопловой аппарат, рабочее колесо с размещенными на его боковых поверхностях радиальными лопатками, образующими межлопаточные каналы, соединяющие их между собой профилированные каналы, снабжена бандажными полками, охватывающими по периферии лопатки и межлопаточные каналы и имеющими перемычки, соединенные между собой по периферии рабочего колеса, а профилированные каналы выполнены в рабочем колесе. The purpose of the invention is to increase efficiency and compactness. This is achieved by the fact that the radial turbine, comprising a housing, a nozzle apparatus, an impeller with radial blades located on its lateral surfaces, forming interscapular channels connecting the profiled channels between them, is provided with retaining shelves covering the blades and interscapular channels around the periphery and having jumpers interconnected around the periphery of the impeller, and the profiled channels are made in the impeller.

На фиг. 1 изображена радиальная турбина, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a radial turbine, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1.

Радиальная турбина включает сопловой аппарат 1 и рабочее колесо 2. Со стороны соплового аппарата на боковой поверхности рабочего колеса размещены радиальные лопатки 3, образующие межлопаточные каналы 4, охватываемые бандажной полкой 5. На другой боковой поверхности рабочего колеса размещены радиальные лопатки 6, образующие межлопаточные каналы 7, охватываемые бандажными полками 8. Бандажные полки 5 и 8 соединены по периферии рабочего колеса перемычками, а межлопаточные каналы 4 и 7 соединены между собой профилированными каналами 9, выполненными в рабочем колесе. Сопловой аппарат и рабочее колесо размещены в корпусе 10. The radial turbine includes a nozzle apparatus 1 and an impeller 2. On the side of the nozzle apparatus, radial blades 3 are placed on the side surface of the impeller, forming interscapular channels 4, covered by a retaining shelf 5. On the other side surface of the impeller there are radial vanes 6, forming interscapular channels 7 covered by the retaining shelves 8. The retaining shelves 5 and 8 are connected at the periphery of the impeller by jumpers, and the interscapular channels 4 and 7 are interconnected by profiled channels 9, made suspended in the impeller. The nozzle apparatus and the impeller are placed in the housing 10.

Турбина работает следующим образом. The turbine operates as follows.

Газ из соплового аппарата 1 попадает в межлопаточные каналы 4, далее в профилированные каналы 9, затем через межлопаточные каналы 7 выходит в атмосферу, приводя рабочее колесо 2 во вращение. В данной турбине неактивный газ захватывается кромками 3 и 6 на двух сторонах рабочего колеса на близких диаметрах (d₁ и d₂) и поэтому величина вентиляционных потерь минимальна. Это предопределяет больший КПД предложенной конструкции, чем прототипа.Gas from the nozzle apparatus 1 enters the interscapular channels 4, then into the profiled channels 9, then through the interscapular channels 7 it enters the atmosphere, bringing the impeller 2 into rotation. In this turbine, inactive gas is trapped by edges 3 and 6 on two sides of the impeller at close diameters (d ₁ and d ₂ ) and therefore the amount of ventilation loss is minimal. This determines a greater efficiency of the proposed design than the prototype.

Данную ступень можно выполнить с характеристикой осевой турбины (если d₁= d₂), центробежной турбины (если d₁<d₂) и центростремительной турбины (если d₁>d₂). Предложенная турбина компактна благодаря подаче газа к рабочему колесу с внутренней стороны лопаточного венца и выходу газа из лопаток вдоль ротора. Утечка газа в радиальный зазор, характерная для осевых малоразмерных турбин, в данной ступени практически отсутствует. Сопловой аппарат и рабочее колесо предложенной турбины технологичнее, чем в осевых и радиально-осевых ступенях и не уступает центробежным и центростремительной турбинам, так как они могут быть выполнены путем штамповки или литья в пресс-формах. Кроме того, возможность выполнять бандажные полки с перемычками, соединяющими их между собой по периферии рабочего колеса, позволяет напрессовывать их на рабочее колесо, что делает их более технологичными, чем центробежные, центростремительные и радиально-осевые турбины. (56) Авторское свидетельство СССР N 759732, кл. F 01 D 1/04, 1960.This stage can be performed with the characteristic of an axial turbine (if d ₁ = d ₂ ), a centrifugal turbine (if d ₁ <d ₂ ) and a centripetal turbine (if d ₁ > d ₂ ). The proposed turbine is compact due to the gas supply to the impeller from the inside of the blade rim and the gas outlet from the blades along the rotor. Gas leakage into the radial clearance, characteristic of axial small-sized turbines, is practically absent in this stage. The nozzle apparatus and the impeller of the proposed turbine are more technologically advanced than in axial and radial-axial steps and are not inferior to centrifugal and centripetal turbines, since they can be made by stamping or molding in molds. In addition, the ability to carry out retaining shelves with jumpers connecting them along the periphery of the impeller allows them to be pressed onto the impeller, which makes them more technologically advanced than centrifugal, centripetal and radial-axial turbines. (56) Copyright certificate of the USSR N 759732, cl. F 01 D 1/04, 1960.

Патент Великобритании N 252706, кл. F 01 D 1/06, опублик. 1926. UK patent N 252706, CL F 01 D 1/06, published. 1926.

Claims

A RADIAL TURBINE, comprising a housing, a nozzle apparatus, an impeller with radial blades located on its lateral surfaces, forming interscapular channels connecting the profiled channels between them, characterized in that, in order to increase economy and compactness, it is equipped with shroud shelves covering the periphery of the blade and interscapular channels and having jumpers connected to each other along the periphery of the impeller, and the profiled channels are made in the impeller.