Турбинная ступень турбодетандера

,Изобретение относится к холодильной технике, в частности к малоразмерным турбодетандерам.Во многих криогенных установках, работающих при переменных режимах применяются турбодетандеры, позволяю щие регулировать их холодопроизводит тельность.В крупных криогенных установках, например в воздухоразделительных установках низкого давления, применяют ся турбодентандеры с поворотными лопатками направляющего аппарата или турбодетандеры с регулируемой шириной сопловых каналов 1 ).Недостатком известных конструкций 15 турбодетандеров является невозможность использования данных конструкций при регулировании ширины сопловых каналов.Известна турбинная ступень турбо. детандера, содержащая подводящую кольцевую камеру, подключенную через лопаточный направляющий аппарат к рабочему колесу 2 .Недостатком известной, конструкции являются большие потери, возникающие при парциальном подводе газа, которые приводят к резкому снижению КПД турбодетандера.Целью изобретения является обеспечения работы турбодетандера на различных режимах.,Поставленная цель достигается тем, что турбинная ступень турбодетандера содержит подводящую кольцевую камеру, подключенную через лопаточный направляющий аппарат к рабочему колесу, и вторую кольцевую камеру, а направляющий аппарат разделен перегородкой, расположеннойв плоскости, перпендикулярной валу, на две независимые сек ции, каждая из которых подключена к своей подводящей камере.На чертеже представлена турбинная ступень турбодетандера.45Устройство содержит корпус 1, подводящие кольцевые камеры 2 и 3, каждая иэ которых имеет подводящие патрубки 4 с вентилями 5. Лопаточный направляю щий аппарат состоит из двух саглостоятельных секций б и 7, разделенных перегородкой 8, рабочее колесо 9, выходной диффузор 10.Расширяемый газ может подаваться в турбинную ступень в один из двух патрубков. 4, при этом один иэ вентилей 5 должен быть закрыт. При необходимости расширяемый газ может подаваться одновременно через оба патрубка 4 дри открытых вентилях 5,Соответственно расширение газаможет совершаться в одной иэ сопловыхсекций или одновременно в обеих сопловых секциях направляющего аппаратас полным круговым подводом газа крабочему колесу 9. Дальнейшее расширение газа происходит в рабочем колесе,Расширенный гаэ после колеса попадаетв выходной диффуэор 10.В зависимости от технических требований, определяемых режимами работыкриогенной установки, секции направляющего аппарата могут быть разделены различным образом, чтобы обеспечитьпропуск заданного расхода газа черезтурбодетандер. Если общий относительный расход через турбодетандер принять за 1, то расход через каждуюсекцию может составлять любое требуемое соотношение расходов газа, например 0,3 и 0,7.В том случае, если расходы газа,проходящего через каждую сопловую секцию, не равны, то для уменьшения потерь при отключении одной секции, секция с меньшим расходом газа должнарасполагаться так, чтобы она примыкала к наружному меридианальному обводурабочего колеса. Таким образом, приработе турбодетандера можно при сохранении давления на входе и выходеи заданной температуры на входе обес:печить две или три величины расхода.Если по условиям работы изменяются начальные параметры на входе в турбинную ступень, то возможные сочетаниямогут быть существенно больше.Предлагаемое устройствоможет снаименьшей потерей эффективности спомощью одного турбодетандера безпрекращения работы установкиобеспечить различные режимы криогенной установки, например рефрижераторный иожижительный режимы в криогенной гелиевой установки, режимы для полученияжидкого азота и кислорода в воздухоразделительной установке высокогодавления.В настоящее время.для этих цепейприменяются либо съемные направляющиеаппараты, смена которых требует прекращения работы установки и демонтажа турбодетандера, либо сдвоенныетурбодетандеры, отделенные арматуройдруг от друга по входу и выходу газа,что приводит к повышению металлоемкости и трудоемкости изготовлениятурбодетандерного агрегата.Предлагаемое устройство позволяеттакже более рационально осуществитьпуск криогенной установки, когдатурбодетандер работает в переменномрежиме,/24 Тираж 528ВЯИИПИ Государственного ко по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж-. 35, Рауюс Подписноетета СССРытийя на д. 4/5