Лабиринтовое уплотнение для турбомашины

БРЕТ 4 уг-"гл;."г,.ф ки т ери з ующихсяеМнеи роторату 9 бомашины; н сится к турбостроепользовано при реконструкции лаи диаФрагиенных нея является ловыи надежности туравлен продоль о уплотнения дляработе на ста УДАРСУВЕННЫЙ КОМИТЕТиа%ЮВЮ и айцат ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Харьковский Филиал Центрального конструкторского. бюро. Союзэнергореионта(56) Авторское свидетельство СССР У 178828, кл. Г 01 Р, кл. 14 С, 20/02, 1966.(57) Изобретение относится к турбо.строению и может быть использовано при,проектировании. или реконструкции концевых и диафрагменных лабиринтовых уплотнений (ЛУ) турбомашины (Т) .Цель изобретения - повйшение экономичности и надежности Т. ЛУ выполнено в виде чередующихся, коротких 2 и длинных 3 гребней, расположенньос на статоре 1 напротив:кольцевых выступов 4 и впвдин. 5 на роторе (Р) 6. На периИзобретение отно енню и может быть и проектировании или биринтовых концевых уплотнений турбомашн Цецью изобретени шение экономичности бомашин. На фиг. 1 предс разрез лабиринтово турбомашины при ее(51 р Р 01 Р 11/02 21ферической части выступов 4 и навнутренней поверхности впадин 5 выполнены конические проточки 9 и 13,ориентированные вершинами коническихповерхностей в сторону теплового,расширения Р 6 от упорного подшипника 8и навстречу потоку рабочей среды вЯУ. Прн пусках Т из горячего и неостывшего состояний на .этапах разворота н начального нагружения, характе; -ризующихся значительныаи значениямиотносительного укорочения Р, переменные радиальные зазоры (РЗ) 10 и 14имеют максимальную величину, что спо"собствует повышению надежности на начальных этапах пуска Т. На дальнейших аэтапах нагружения при пуске Т по ме- Вре нагрева Т и снижения величины относительного укорочения Р РЗ 10 и14 уменьшаются н достигают своих минимальных значений на номинальномФЕСрежиме работы Т. Минимальные значе- Яния РЗ 10 и 14 способствуют повышениюэкономичности Т при ее работе на номинальном режиме, 2 ил,онарных режимах, хара незначительным укороч относительно статора. фиг. 2 - продольныи рвого уплотнения для т ее работе на режимах,щихся значительным ук ра. относительно стато Лабиринтовое уплот.майины содержит стато чередующиеся короткиеэрез лабиринтоурбомашнны при Ъф характеризуюрочением ротоа турбомашины.ение для турбо 1, имеющий"2 и длинные Эгребни, расположенные соответственнонапротив кольцевых выступов 4 и кольцевых впадин 5 ротора б, На участкахпериферийных поверхностей 7, расположенных на сторонах выступов 4, противоположных упорному подшипнику 8,выполнены конические проточки 9,вершины которых ориентированы в сторону теплового расширения ротора 6 от 10упорного подшипника 8. При этом поток рабочей среды н уплотнении направлен навстречу коническим проточкам 9.Между короткими гребнями 2 и периферийными поверхностями 7 кольцевых выступов 4 расположены переменные радиальные зазоры 10, величинакоторых зависит от относительного(относительно. статора 1) осевого 20положения ротора 6.Внутренняя поверхность каждой изкольцевых впадин 5 состоит из трехучастков: двух цилиндрических участков 11 и 12 разного диаметра (диаметр 25участка 11 больше диаметра участка12) и конического участка 13, соединяющего цилиндрические участки 11и 12. Цилиндрическии участок 11 прилегает к ныступу 4, расположенномусо стороны упорного подшипника 8, ацилиндрический участок 12 - к выступу 4, противоположному стороне упорного подшипника 8, Вершина конического участка 13 впадины 5, .так же,каки конической проточки 9, ориентирована в сторону теплового расширенияротора б от упорного подшипника 8и направлена навстречу потоку рабочейсреды в уплотнении. При этом междукаждым длинным гребнем 3 и соответ 40ствующей ему впадиной 5 расположенучасток 14 с переменным радиальнымзазором,.так же определяемьж относительным осевым положением ротора 6.Уплотнение работает следующим об 45разом.При пусках турбомашины из горячегои неостывшего состояний при значительных начальных относительных укорочениях ротора 6 на этапах разворота50и работы на малых нагрузках, когдатурбомашина еще недостаточно прогрета, выступы 4 и впадины 5 ротора 6занимают крайнее левое положение относительно статора 1 (см. риг. 2),При этом радиальные зазоры 10 и 14в уплотнении имеют максимальную величину, Таким образом, при пусках на этапах разворота и начального нагружения, когда. наиболее вероятны эаденания в -уплотнениях из-за повьппенной деформации статора 1 и вибрации ротора 6, установка максимальных величин радиальных зазоров 10 и 14 снижает вероятность задевания выступов 4 и впадин 5 ротора 6 о гребни 2 и 3 статора 1.По мере прогрева турбомашины и расширения ротора 6 относительно статора 1 в направлении стрелки 15 радиальные зазоры 10 и 14 уменьшаются, и при работе турбомашины на стационарном режиме, когда укорочение ротора 6 относительно статора 1 сравнительно невелико (см. фиг. 1), величины радиальных зазоров 10 и 14 достигают своих минимальных значений,Изобретение позволяет, таким образом, устанавливать переменные радиальные зазоры в лабиринтовом уплотнении, что, с одной стороны обеспечивает минимальные протечки при работе турбомашины в стационарных режимах и, с другоц стороны, предотвращает задевание в уплотнениях при работе турбомашины на неустановившнхся тепловых режимах (в основном, при пусках на этапах разворота и начального нагружения), характеризующихся зна-. чительными относительными укорочениями ротора.Формула изобретения 1. Лабиринтовое уплотнение для турбомашины, содержащее чередующиеся короткие и длинные гребни, расположенные на статоре напротив соответственно кольцевых выступов с коническими проточками и кольцевых впадин ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности турбомашины, конические проточки выполнены на периферийной поверхности выступов и ориентированы своими вершинами в сторону теплового расширения навстречу потоку рабочей среды.2 Уплотнение по и. 1, о т. л и - ч а ю щ,е е с я тем, что внутренняя поверхность каждой кольцевой впадины ротора выполнена в виде двух цилиндрических участков разного диаметра, соединенных между собой коническим участком, ориентированным своей вершиной н сторону теплового расширенияротора навстречу потоку рабочей среды.