SU1747719A1

SU1747719A1 - Reverse running turbine stage

Info

Publication number: SU1747719A1
Application number: SU904805813A
Authority: SU
Inventors: Андрей Сергеевич Петров; Алексей Михайлович Топунов; Алексей Васильевич Серов; Алексей Николаевич Вавилов
Original assignee: Ленинградский Кораблестроительный Институт
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Использование: в турбиностроении. а именно в реверсивных турбинах дл повышени экономичности при холостом вращении рабочих лопаток. Сущность (it#A J W изобретени : ступень содержит рабочее колесо , лопатки которого установлены с перекрышей относительно сопловых лопаток. Профиль рабочих лопаток в зоне перекрыши выполнен из двух сопр женных между собой частей, перва из которых по ходу течени рабочей среды имеет профиль, аналогичный профилю рабочей лопатки по среднему диаметру ступени, Спинки первой и второй частей ориентированы против и по направлению холостого вращени рабочею колеса соответственно Уменьшение крут щего момента близко к нулевому значению, следовательно и вентил ционных потерь энергии на холостом вращении, что повышает экономичность. 5 ил.Usage: in the turbine. namely, in reversible turbines to increase efficiency when idling the rotor blades. Essence (it # AJW of the invention: the stage contains an impeller, the blades of which are installed with overlapping relatively nozzle blades. The profile of the working blades in the overlapped zone is made of two adjoining parts, the first of which has a profile along the flow of the medium blades on the average diameter of the step. The backs of the first and second parts are oriented against and in the direction of idle rotation of the impeller, respectively. Reduction of the torque is close to zero, the trace ovalno and ventilating energy loss at idle rotation, which increases efficiency. 5 Il.

Description

Изобретение относитс к турбиностро- ению, а именно к реверсивным турбинам, содержащим турбину заднего хода.The invention relates to turbine building, in particular to reversible turbines containing a reverse turbine.

Известна турбина заднего хода, имеюща с турбиной переднего хода один ротор.A reverse turbine is known, having one rotor with a forward turbine.

Недостатком данной турбины заднего хода вл етс то, что при ее холостом вращении на режиме переднего хода а ней возникают вентил ционные потери энергии.The disadvantage of this back-up turbine is that when it is idling in forward drive mode, ventilation energy losses occur.

Известна турбина заднего хода, сопловые и рабочие лопатки которой размещены на верхнем русе. Рабочие лопатки заднего хода установлены над рабочими лопатками переднего хода на одном роторе.Famous reverse turbine, nozzle and working blades which are located on the upper torso. Working blades of reverse are installed above working blades of the forward course on one rotor.

Недостатком этой турбины заднего хода вл етс то, что при ее холостом вращении на режиме переднего хода -в ней также возникают вентил ционные потери энергии, что приводит к понижению экономичности работы реверсивного турбинного двигател на режиме переднего ходаThe disadvantage of this reverse turbine is that when it is idling in the forward drive mode, it also causes ventilation energy losses, which leads to a decrease in the efficiency of the reverse turbine engine operation in the forward drive mode

Целью изобретени вл етс повышение экономичности при холостом вращении, рабочих лопаток ступени турбины заднего хода.The aim of the invention is to improve the efficiency with idle rotation of the blades of the reverse turbine stage.

Поставленна цель достигаетс тем, что в ступени турбины заднего хода, содержащей рабочее колесо, лопатки которого установлены с перекрышей относительно сопловых лопаток, профиль рабочих лопаток в зоне перекрыши выполнен из двух сопр женных между собой частей, перва из которых по ходе течени рабочей среды имеет профиль, аналогичный профилю рабочей лопатки по среднему диаметру ступени , и ориентированных спинками первой и второй частей против и по направлению холостого вращени рабочего колеса соответственноThe goal is achieved by the fact that in the stage of a backward turbine containing an impeller, the blades of which are installed with overlapping relatively nozzle blades, the profile of the working blades in the overlapped area is made of two adjoining parts, the first of which has a profile during the working medium flow , similar to the profile of the working blade on the average diameter of the stage, and oriented back and forth of the first and second parts against and in the direction of idle rotation of the impeller, respectively

На фиг 1 изображена предлагаема ступень турбины заднего хода, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг 4 - треугольник скоросо СFig 1 shows the proposed stage of the turbine reverse, section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section bb of fig 1; Fig 4 - triangle speed C

х| x |

XI XIXi xi

Ю YU

стей циркулирующей среды в корневом сечении; на фиг. 5 - треугольники скоростей циркулирующей среды в сечении Б-Б,stey circulating medium in the root section; in fig. 5 - triangles of velocities of the circulating medium in section BB,

Ступень турбины заднего хода содержит чорпус 1, имеющий наружную 2 и внутреннюю 3 части. Между наружной частью 2 и внутренней частью 3 корпуса 1 размещен сопловой аппарат 4 с сопловыми лопатками 5 За сопловым аппаратом 4 размещено рабочее колесо 6 с рабочими лопатками 7, При этом последние установлены с перекрышей относитепьно сопловых лопаток 5. Профиль 8 рабочих лопаток 7 в зоне перекрыши выполнен из двух сопр женных между собой частей 9 и 10 Перва часть 9 профил 8 по ходу течени рабочей среды имеет профиль, аналогичный профилю 11 рабочей лопатки 7 по среднему диаметру ступени, и ориентированный спинкой 12 против направлени холостого вращени рабочего колеса 6. Втора часть 10 профил 8 ориентирована спинкой 13 по направлению холостого вра- ш,ени рабочего колеса 6. В периферийной зоне под второй частью 10 профил 8 рабочих лопаток 7 установлено неподвижное кольцо 14, которое создает капал 15 между внутренней частью 3 корпуса 1 и кольцом 14 дл выхода рабочей среды на режиме заднего хода, и канал 16 между наружной частью 2 корпуса 1 и кольцом 14 дл выхода цирку- лирукщей среды из зоны перекрыши рабочих лопаток 7 при их холостом вращении на режиме переднего хода.The backward turbine stage contains a chorpus 1, having an outer 2 and an inner 3 part. Between the outer part 2 and the inner part 3 of the housing 1 is placed a nozzle device 4 with nozzle vanes 5 Behind the nozzle device 4 is placed an impeller 6 with working blades 7, the latter being installed with blocked nozzle blades 5. Profile 8 of working blades 7 in the blocked zone made of two parts 9 and 10 adjoining each other. The first part 9 of profile 8 in the course of the working medium flow has a profile similar to that of working blade 7 with respect to the average step diameter and oriented back against directional idle This rotation of the impeller 6. The second part 10 of the profile 8 is oriented backwards 13 in the direction of the idle rotation of the impeller 6. In the peripheral zone under the second part 10 of the profile 8 of the blades 7 there is a fixed ring 14 that creates a droplet 15 between the inside 3 bodies 1 and a ring 14 to exit the working medium in the reverse mode, and a channel 16 between the outer part 2 of the body 1 and the ring 14 to exit the circulating medium from the zone of overlapping of the blades 7 when they are idling in the forward mode.

При работе турбины на режиме переднего хода рабоча среды через ступень турбины заднего хода не проходит и происходит холостого вращение рабочих лопаток 7 рабочего колеса 6. Холостое вращение ра- лопаток 7 ступени турбины заднего хода происходит так, что направление холостого вращени совпадает с ориентацией спинки 12 первой части 9 и профил 8 и противоположно ориентации спинки 13 второй части 10 профилч 8. За счет холостого вращени рабочих лопаток 7 образуютс вентил ционные течени циркулирующей среды.When the turbine operates in the forward mode, the working medium does not pass through the turbine stage and the idle rotor 7 of the impeller 6 rotates. The idle rotation of the 7 blades of the reverse turbine stage occurs so that the idle rotation direction coincides with the orientation of the backrest 12 first. parts 9 and profile 8 and the opposite orientation of the backrest 13 of the second part 10 profile 8. Due to idle rotation of the blades 7, ventilation currents of the circulating medium are formed.

Циркулирующа среда будут входить в межлопаточные каналы рабочих лопаток 7 в нижних сечени х, Треугольники скоростей дл вход щей в межлопаточные каналы в нижних сечени циркулирующей среды со стороны входных и выходных кромок профил 11 показаны на фиг. 4, В абсолютном движени (скорость Ci) циркулирующа среда имеет небольшую закрутку по направлению холостого вращени рабочегоThe circulating medium will enter the interscapular channels of the blades 7 in the lower sections. The velocity triangles for the interscapular channels in the lower sections of the circulating medium from the inlet and outlet edges of the profile 11 are shown in FIG. 4, In absolute motion (speed Ci), the circulating medium has a slight twist in the direction of idle rotation of the working

колеса б. Под действием центробежных сил циркулирующа среда будет перемещатьс в межлопаточных каналах рабочих лопатокwheels b. Under the action of centrifugal forces, the circulating medium will move in the interscapular channels of the blades.

7к периферии - в зону их перекрыши отно- сительно сопловых лопаток 5. В периферийной зоне циркулирующа среда входит в межлопаточные каналы профил 8 рабочих лопаюк 7, где она разворачиваетс и выходит из межлопаточных каналов второй части7k of the periphery - overlap them in relation to the nozzle vanes 5. In the peripheral zone, the circulating medium enters the interscapular channels of the profile 8 of the working blades 7, where it unfolds and leaves the interscapular channels of the second part.

10 профил 8 в канал 16. На выходе из межлопаточных каналов второй части профил 10 profile 8 into channel 16. At the exit from the interscapular channels of the second part of the profile

8и циркулирующа среда будет иметь существенную закрутку в относительном движении (скорость Л/2 на фиг. 5) против8 and the circulating medium will have a substantial spin in relative motion (velocity L / 2 in FIG. 5) versus

направлени холостого вращени рабочего колеса 6. За счет этого в абсолютном движении (скорость С2 на фиг. 5) в данном сечении ступени циркулирующа среда будет иметь небольшую закрутку против направлени the direction of idle rotation of the impeller 6. Due to this, in absolute motion (speed C2 in FIG. 5) in this section of the stage, the circulating medium will have a slight twist against the direction

холостого вращени рабочего колеса 6, В соответствии с уравнением Эйлера создаваемый циркулирующей средой крут щий момент будет определ тьс ее закруткой в абсолютном движении на входе в межлопаточные каналы рабочих лопаток 7 в нижних сечени и на выходе на них в периферийной зоне. В св зи с этим крут щий момент будет близок к нулевому значению. Соответственно , в данной ступени турбины заднего ходаidle rotation of the impeller 6. In accordance with the Euler equation, the torque generated by the circulating medium will be determined by its spin in absolute motion at the inlet to the interscapular channels of the blades 7 in the lower sections and at the outlet to them in the peripheral zone. Therefore, the torque will be close to zero. Accordingly, in this stage of the reverse turbine

практически не будет вентил ционных потерь энергии при холостом вращении рабочих лопаток, что повышает экономичность работы реверсивной турбины на режиме переднего хода.there will be practically no ventilation losses of energy during idling of the blades, which increases the efficiency of the reversible turbine operation in the forward drive mode.

При работе на режиме заднего хода рабоча среда последовательно проходит через межлопаточные каналы сопловых лопаток 5 соплового аппарата 4, через межлопаточные каналы рабочих лопаток 7 и выходите канал 15.When operating in reverse mode, the working medium passes successively through the interscapular channels of the nozzle vanes 5 of the nozzle apparatus 4, through the interscapular channels of the blades 7 and exit channel 15.

Claims

Claims of the reverse turbine stage, comprising an impeller, the blades of which are installed with overlapping relatively nozzle vanes, characterized in that, in order to improve efficiency during idle rotation of the blades, the profile of the blades in the zone of overlap of the two mating parts , the first of which in the course of the flow of the working medium has a profile similar to the profile of the working blade according to the average diameter of the stage, and oriented back and forth of the first and second parts against and in direction olostogo rotation of the impeller, respectively.

S R 16

L

B T (yig.1

X -l

I

h

& S

H 5

II

l

U

3 15

Figm

tL

Step 5