Выхлопной патрубок турбомашины

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Я 2 1783124 А 1 СПУБЛИК 1 Г 01 О 25/30 щ щщп" лудфранц йЯИЩЯ 1 йй 1 ф;".) - "1 )Я,1 Я,11 ДТщф(д(71) Московский энергетический институт (72) В,Ф.Касилов и В,Н,Денисов(56) 1. Авторское свидетельсгво,СССР М 162164, кл, Р 01 К 13/01, 1963.2. Гаркуша А.В, Аэродинамика проточной части паровых турбин,-М,; Машиностроение, 1983, с. 136, р, 106. ВЫХЛОПНОЙ ПАТРУБОК ТУРБОМА пользование: в в цилиндрах н урби н. Сущн пной патрубок ную камеру 2 с 4 в месте гориэ нен ступенчать пускного отсека ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ШИНЬ (57) Ис тности вых т выхло и сбор Кожух выпол ма вы турбостроснии. в часзкого давления пароость изобретения: одержит диффузор " ыпускным отсеком 3. онтального разъема 5 м с увеличением обье 1 ил,Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в цилиндрах низкого давления паровых турбин,Известен выхлопной патрубоктурбомашины, содержащий несимметричный кольцевой диффузор, в котором осой.срез выполнен в направлении выхлопа 11,Но использование такой конструкции ограничено преимущественно турбомашинами газотурбинных установок, снабженных патрубками с кольцевым диффуэором, Патрубки:паровых турблн выполняются, как правило, с асерадиальным диффузорам.Наиболее близким техническим решением является выхлопной патрубок 2), содержащий диффузор и сборную камеру с горизонтальным разьемом, ниже которого боковые стейки корпуса выполнены с расширением или сужением, обеспечивающем соответственна плавный рост или сокращение проходных площадей сборной камеры,. Недостатком такой конструкции является ее неэффективность в диапазоне околозвуковых скоростей рабочей среды, так как в данных условиях не решается проблема ограничений расходной характеристики патрубка, вызванных интенсивной закруткой потока в области его горизонтального разъема.Цель изобретения - повышение экономичности турбомашин.Паставлейная цель достигается тем, что вь 1 хлопной патрубок турбомашины содержит диффузор и сборную камеру с выпускным отсеком, образованную кожухом с горизонтальным разъемом, причем последний является границей выделения выпускного отсека, а кожух в месте гори зонтальйого разьема выполнен ступенчатым с увеличением объема выйускного отсекаИспользаванйе предлагаемой конструкции патрубка позволяет прежде всего в диапазоне больших скоростей. рабочейсреды й при существующих габаритных аграничейиях е.о ширины сократить интенсивность закрутки потока в области горизонтального разьема и тем самым избежать запиранил патрубка, Известно, что эффективная площадь проходных сечений сборной камеры определяется площадью закрученного г.атака с положительной (расходной) составляющей скорости. В выхлопных патрубках ЦНД с числами Мс 2 = 0,7-0,9 эга площадь может составлять 50-60 О ат геометрической, Известно также, что эффектйвная площадь закрученного течения уменьшается с ростом интенсивности закрутки. В этих условиях эффективным средством снижения интенсивности закруткиявляется резкое увеличение площади канала,На чертеже иэобракена схема выхлоп 5 ного патрубка турбомашины в двух вариантах исполнения выпускного отсека,Выхлопной патрубок содеркит диффузор 1, сборную камеру 2 с выпускнымотсеком 3, образованную кожухом 4 с гори 10 зонтальным разьемом 5. Кожухом 4 в местегоризонтального разьема 5 выполнен ступенчатым сувеличением обьема выпускногоотсека 3,В выхлопном патрубке турбомашины15 осуществляется истечение рабочей средыиз диффузора 1 в сборную камеру 2 с выпускным отсеком 3 в условиях интенсивнойзакрутки потока в ней. Максимальная интенсивность закрутки имеет место в области20 горизонтального раэьема 5. В околозвуковом диапазоне скоростей закрутка потокаявляется причиной ограничений расхода рабочей среды через патрубок. Увеличение эффективной площади выпускного отсека 325 при существующих габаритных ограничениях кокуха 4 камеры 2 сникенйем интенсивности закрутки потока способствует росту .пропускной способности выхлопных пат-рубков, что в предлагаемых .конструкциях30 достигается использованием ступенчатогоувеличения обьема выпускного отсека 3 вместе горизонтального разъема 5 кожуха 4.Рабочая среда после диффузора 1 патрубка в.сборной камере 2 закручивается,35 приобретая винтаобразный характер движения, В области выпускного отсека 3, обраэованнога кожухом 4 и горизонтальнымразъемом 5, отмечается максимальнаяийтенсивнасть закрутки и соответственно40 минимальная эффективная площадь проходных сечений из-за образования эоны обратных токбв. Йаличие ступенчатогоувеличения обьема выпускного отсека 3 вместе горизонтального разьема 5 позволяет45 сократить интенсивность закрутки потока, 1.чта увеличивает эффективную площадйзроходнь 1 х сечений выхлопных патрубков и эффективность турбомашины,Формула изобретения50 Выхлопной патрубок турбомашины, содержащий диффузор и сборную камеру свыпускным отсеком, образованную кокухом сгоризонтальным разьемом. причемпоследний является границей выделения55 выпускного отсека, отл и чаю щийс я тем,что, сцелью пОвыщения экономичности, кокух в месте горизонтального разьема выполнен ступенчатым с увеличением обьемавыпускного отсека,