Двухъярусная ступень осевой турбомашины

О П И С А Н И Е 367273ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскит Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 27,Ч 11.1971 ( 16817,31/24-6) М. Кл, Г 014 11/08 рисоединением заявкиПриоритет Комитет ло делам изобретений и открытий1 621,165(0 Опубликовано 23.1. Дата опубликован 3. Бюллетень8 при Совете эти н и от писания 19,111.1973 Авторы изобрстециВ. Бакурадзе и В. И. Нишневич явите ДВУХЪЯРУСНАЯ СТУПЕНЬ ОСЕВОЙ ТУРБОМАШИНЬ я часть ступемасштабе поо зазора в но 3 - то же саого смещения Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовацо, например, в паровых турбинах большой мощности.Известны двухъярусные ступени типа ступени Баумана, служащие для увеличения торцевой площади выхлопа без повышения длины лопаток последней ступени,Однако, как показали испытания, ступени такого типа обладают низкой экономичностью, что определяется значительными протечками рабочего тела в уплотнениях между ярусами и объясняется невозможностью выполнения развитого радиально-осевого уплотнения над перемычкой между ярусами. Для организации последнего необходим значительный свес полки перемычки. Наличие же большого свеса, деформирующегося под действием центробежных сил, требует создания повышенных радиальных зазоров. Вопросы надежного уплотнения тем более существенны при использовании двухъярусных ступеней в турбинах большой мощности, где имеют место значительные (до 40 - 50 мм) осевые смещения ротора относительно статора.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения ярусов, то есть уменьшение протечек рабочего тока через уплотнение между ярусами во всем диапазоне осевых смешений ротора относительно статора и, следовательно, повышение экономичности двухьярусной ступени,Цель достигается тем, что гребни уплотнения выполнены на перемычках направляюще го аппаратарасположены над кольцевымиучастками перегородки, ограниченными входными кромками рабочих лопаток верхнего и нижнего ярусов со стороны входа пара и выходными - со стороны выхода, При этом ра бочие лопатки выполнены со ступенчатым переходом к меньшей ширине верхнего яруса, а верхний ярус направляющего аппарата смещен по ходу потока по отношению к нижнему.Такое выполнение позволяет повысить 15 жесткость перемычек между ярусами направляющего аппарата и кольцевой перегородки рабочих лопаток, Межвенцовый осевой зазор принимается оптимальными по всей высоте ступени.20 Соотношение между шириной верхнего ицижцего ярусов в корневых сечениях прицимается таким, чтобы обеспечить одинаковый уровень напряжений изгиба в этих сечениях. 25 На фнг. 1 показана проточнани; на фиг. 2 - в увеличенном казацо уплотнение межвеццовог мицальцом положении; на фпг.мое в положении максимальн 30 ротора относительно статора,,бел 7 г.,У оставитель Л, ПикулинаТехред Л. Грачева Корректоры Е Денисоваи Е. Сапунова едактор Л ронок Подписное те Министров СССРЗаказ 5371 Изд.1150 Тираж 602ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СоМосква, К, Раушская наб., д. 4/5Т 2 пография, пр. Сапунова,Ступень содержит направляющие лопатки нижнего яруса 1 и верхнего яруса 2, разделенных перемычкой 3, которые закреплены в диафрагме 4, рабочие лопатки верхнего б и нижнего б ярусов, разделенных кольцевой перемычкой 7 и установленных на диске 8,В радиальном зазоре между перемычками 3 и 7 выполнено лабиринтное уплотнение 1 при помощи гребней усиков) 9, расположенных на перемычке 3. В месте перемычек между ярусами направляющих лопаток и ярусами рабочих лопаток осуществлен ступенчатый переход к меньшей ширине рабочих лопаток верхнего яруса и смещение профиля верхнего яруса направляющих лопаток в осевом направлении относительно нижнего яруса с сохранением номинального осевого зазора по всей высоте ступени.При работе турбины в каждом ярусе ступени происходит расширение рабочего тела, причем перепад, срабатываемый на верхнем ярусе 2 - б, превосходит перепад нижнего яруса 1 - б, так как средний диаметр облопачивания верхнего яруса больше, чем нижнего, в результате чего в межвенцовом зазоре лабиринтовых уплотнений возникает градиент статического давления, определяющий протечки рабочей среды, которые подмешиваются к потоку верхнего яруса и работают там, Участки статора и соответствуюгцие им участки ротора, особенно в режиме пуска, прогреваются неодинаково, кроме того, тепловые расширения ротора и статора осуществляются от раз ных фикспунктов. Из-за этого возникают осевые смещения ротора относительно статора, достигающие большой величины (до 40 - 50 мл) в турбине большой мощности с предельным числом цилиндров.10 Предмет изобретения 1. Двухъярусная ступень осевой турбомашины, содержащая лаоиринтное уплотнение, 15 расположенное между перемычками направляющего аппарата и кольцевой перегородкой рабочих лопаток, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения ярусов при значительных относительных сме щениях ротора и статора, гребни уплотнениявыполнены на перемычках и расположены над кольцевыми участками перегородки, ограниченными входными кромками рабочих лопаток верхнего и нижнего ярусов со стороны 25 входа пара и выходными - со стороны выхода.2. Ступень по п. 1, отличающаяся тем, чтоверхний ярус направляющего аппарата смещен по ходу потока относительно нижнего.