Ступень турбомашины

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) (11)(21) (22) (46) (71) атом турб (72) кин, (53) (56) элек ка. (54) (57) фраг- велисил Фе повысить ашины. Стурешет е-А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П 1 НТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 4366243/24-0619.01. 8830.09.89. Бюл.36Производственное объединение ного турбостроения "Харьковский инный завод" им. С,М. Кирова Ю.Ф. Косяк, В,Н. Галацан, Пясик, И.Ф. Токгауз, А.С. ЛасА.И, Суханов и В.И. Гнесин 621.165(088.8)Паротурбинные установки атомных тростанций. Под ред. Ю.Ф. КосяМ.: Энергия, 1978, с. 7081, СТУПЕНЬ ТУРБОИАШИНЫИзобретение позволяет жность ступени турбомсодержит диафрагму 1 с 2кой 3 из г, направляющих лопаток 5 и рабочее колесо 2 с решеткой 4 из гг рабочих лопаток 6, отстоящей от решетки 3 на величину межвенцового зазора 1 . Отношение количества направлякщих и рабочих лопаток 5 и 6, равное г,/гг = 0,75-0,9, соответствует отношению межвенцового осевого зазора на периферии решетки 3 к горлу а 1 решетки направляющих лопаток 5, равному о /а, = 0,9-3,0, а г/г =1, 15-1,6 соответствует 0 /а, = 1,5- 2,0, что позволяет снизить неравномерность скорости потока за диа мой 1 и обеспечивает уменьшение чины переменных аэродинамических на рабочих лопатках 6. 8 ил.3 151143Изобретение относится к турбиностроению и может быть использованопри проектировании и модернизацииступеней паровых и газовых турбин.Целью изобретения является повышение надежности ступени турбомашины.На фиг. 1 схематично представленаступень турбомашины, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на 10фиг, 1; на фиг. 3 - зависимость относительной окружности составляющейпеременных аэродинамических сил (ПАС)от отношения количества направляющихлопаток (г,) к количеству рабочих 15лопаток (г )ступени при различныхотношениях осевого зазора (О ) к горглу (а) решетки направляющих лопаток(относительного осевого зазора); нафиг. 4 - зависимосто отношения шага(С,) к хорде (Ь ) (относительногошага) решетки направляющих лопатокот отношения г/г при различныхотносительных шагах ( ) решетки2.рабочих лопаток и отношений хорд Ьк хордам Ъ рабочих лопаток; нафиг. 5 - зависимость изменения неравномерности скорости за решеткойи профильных потерь энергии от относительного шага (с/Ь ) решетки направляющих лопаток; на фиг. 6 - зависимость изменения неравномерностискорости за решеткой направляющихлопаток от относительного осевогозазора ступени; на фиг. 7 - зависимость изменения КПД и ПАС от относительного осевого зазора ступени;на фиг, 8 - зависимость измененияПАС от отношения г /г.Ступень турбомашины содержит диафрагму 1 и рабочее колесо 2 с решетками 3 и 4 направляющих и рабочих,лопаток 5 и 6, расположенных с осевым межвенцовым зазором 8 междулопатками 5 и 6. Отношение количества (г,) направляющих лопаток 5 к количеству (г ) рабочих лопаток 6 составляет г /г = 0,75 до 0,90 при.отношении осевого зазора 8 на периферии 7 решетки 3 направляющих лопаток 5 к горлу а решетки 3 направляющих лопаток 5 0 /а = 0,9 до 3,0или г,/г = 1,15-1,6 при 8 г/а,1,5-2,0, Отношение о к а, называется относительным межвенцовым зазором (ц = 1 /а 1). Кривые 8-19 (фиг.3)зависимости изменения ПАС ИРа /Ро.ср=АР ) от отношения г/гг соответствуютг, равному соответственно 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 1,7; плитуда изменения окружной составлякщей ПАС; Рц с - усредненное по времени значение окружной составляющей ПАС. Кривые 20-34 (фиг4) зависимости изменения/Ь от отношения г/гг соответствуют Г и отношению Ь/Ьг равным соответственно 0,65 и 0,5; 0,70 и 0,5; 0,75 и 95;0,65 и 0,7; 0,7 и 0,7; 0,75 и 0,7 р 0,65 и Оь 9, 0,7 и 0,9; 0,75 и 0,9;0,65 и 1,2; 0,70 и 1,2; 0,75 и 1,2; О 65 и 1,5; О 7 и 1,5; О 75 и 1,5, Кривые 35 и 36 (фиг. 5) характери-. зуют зависимость изменения неравномерности скорости (Эбс,) эа решеткой 3 и профильных потерь ( ) энергии от относительного шага (1/Ь) решетки 3 направляющих лопаток 5.Кривые 37 и 38 (фиг. 7) характеризуют зависимость изменения КПД () и ПАС (АР) от ЕПри работе ступени турбомашины рабочие лопатки 6, движущиеся относительно направлякщих лопаток 5, пересекают закромочные следы потока рабочего тела за направляющими лопатками 5. При данных соотношениях г/ги Б неравномерность скорости потока рабочего тела, а, следователь" но, и интенсивность закромочных следов значительно слабее, что обеспечивает уменьшение величины ПАС на рабочих лопатках 6 до значений, не превышающих 1 Р = 0,2. Зависимости (фиг. 3) показывают, что при г/г = 0,75-0,9 или 1,15-1,6 амплитуда 6 РА имеет низкие значения (меньше 0,2), что обеспечивает надежную работу ступени, При г,/г = 0,9-1,15 на рабочих лопатках б появляются резонансные возмущающие силы, а при)3,0 снижается экономичность ступени (фиг, 7) . Зависимости (фиг3-8) подтверждают оптимальность указанных диапазонов отношений г/гг и /а по условиях надежности и экономич- ности Формула изобретения Ступень турбомашины, содержащая диафрагму и рабочее колесо с рабочими лопатками, расположенными с осевым зазором относительно решетки направлящцих лопаток, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повы5 15114376шения надежности, отношение количест- ра 5 на периферии к горлу а, решеткива направлящцих лопаток г к коли- направляющих лопаток на периферии,честву рабочих лопаток я составляет равном 0,9-3,0 а при г, к = 1,150,75-0,9 при отношении осевого эазо,6 8/а, = 1,5-2,0