Турбодетандер

11724893 Союз Советских Социалистических Республик(54) ТУРБОДЕТАНДЕР овышение эффека в осевом наЦель изобретени тивности разгрузкиВВВВВчувь Изобретение относится к холодильной технике, в частности к турбомашинам в системах кондиционирования воздуха,Известен турбодетандер системы кондиционирования воздуха, содержащий установленное на валу турбинное колесо в виде диска. с укрепленными на нем с одной стороны рабочими лопатками, а с другой - лопатками импеллера 111.Недостатком указанного турбодетандера является то, что осевые усилия на опоры уменьшены путем частичного выравнива-, ния давлений воздуха с обеих сторон диска колеса с помощью сквозных отверстий в ,диске,и уплотнения, Так как полностью вьгравнять давление воздуха с двух сторон диска колеса невозможно, то осевое усилие на рото 1 р"со стороны колеса может оказаться значительным. Кроме того осевые усилия на опоры со стороны турбины и вентилятора, складываясь могут подвергать опоры ротора большим осевым нагрузкам, достигающим 40 - 50 кг. Это обуславливает на практике в условиях эксплуатации высокие удельные нагрузки в опорах, снижающие их надежность и ресурс,Указанная цель достигается тем, чтолопатки импеллера расположены равномерно по окружности в плоскости; параллельной плоскости диска и укреплены на нем5 посредством кольцевого выступа,На фиг. 1 изображен турбодетандер,общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке Аиа фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В - В нафиг. 2; на фиг. 4 - . схема ротора на опоО рах.Турбодетандер содержит корпус 1 сустановленным в нем на опорах 2 ротором 8,на котором закреплено колесо 4 турбиныс рабочими лопатками 5, отверстиями б и15 уплотнением 7. На колесе со стороны,.противоположной рабочим лопаткам 5 установ лены вспомогательные осевые лопатки 8 навыступах 9 на некотором расстоянии отдиска колеса 4 под углом к окружному на 20 правлсни 1 о колеса, Во время работы турбодетандера при вращении ротора 3 с рабочим колесом 4 на вспомогательных осевыхлопатках 8 создается подъемная аэродинамическая сила Е, которая действует з осе 25 вом направлении, разгружая колесо 4 отосевых нагрузок.В зависимости от того, в какую сторонупо отношению к плоскости вращения рабочего колеса 4 наклонены вспомогательЗ 0 ные лопатки 8 под углом ак окружномунаправлению, будет зависеть направленне действия аэродинамических сил Р, При раскрытии лопаток 8 по отношению к направлению вращения колеса (угол аположителен), подъемная сила Р, действующая на вспомогательную лопатку, будет направлена от диска колеса 4. При закрытии лопаток (угол аотрицателен), подъемная сила Р будет направлена к диску колеса 4. Изменение направления наклона вспомогательных лопаток по отношешению к плоскости вращения, его "величины,и числа лопаток на колесе позволяет создавать суммарную осевую аэродинамическую силу, действующую на рабочее колесо турбомашины при вращении роторав Широких пределах. Расчеты показывают, что при окружной скорости У=300 м/сек и площади 5 лопатки 3 слд, величина аэродинамической силы, действующей на лопатку в осевом направлении составитР:6 У в .=1,1 0,9 10" 3 10-" = 3 кг,Яу2где 6 у=1,1 - коэффициент подъемной си лы профиля"лойатки. "При числе вспомогательных лопаток а=8, осевая сила, действующая на колесо,составит 24 кг. Разгрузка осевых опор ротора с помощью аэродинамических сил особенно целесообразна для турбодетандеров на газовых опорах, которые имеют низ кую несущую способность,Формула изобретенияТурбодетандер системы кондициониро О вания воздуха, содержащий установленное на валу турбинноеколесо в виде диска с укрепленными на нем с одной стороны рабочими лопатками, а с другой - лопатками импеллера, отличающийся тем, 15 что, с, целью повышения эффективностиразгрузки ротора в осевом направлении, путем создания аэродинамических сил, лопатки импеллера расположены равномерно по окружности в плоскости, параллельной 20 плоскости диска и укреплены на нем посредством кольцевого выступа.Источник, информации, принятый вовнимание при экспертизе:251. Авторское свидетельство СССР724893 Состави едактор Г хред А Заказ 229/335НПО Поиск одписное открытий ил. пред. Патент Тип. ХарькА, КоломенцеваКамышникова Корректор С. файн Тираж 583 СССР по делам изобретений Раушская наб., д 4/5