Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПАРЦИАЛЬНАЯ МИКРОТУРБИНА
ПАРЦИАЛЬНАЯ МИКРОТУРБИНА

ПАРЦИАЛЬНАЯ МИКРОТУРБИНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: привод агрегатов с ограничением предельной частоты вращения. Сущность изобретения: в кожухе парцианальной микротурбины выполнена проточка, размещенная перед входными кромками лопаток и снабженная радиальными перегородками, делящими полость проточки на секции, соединенные с атмосферой. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2008439
Класс(ы) патента: F01D15/06
Номер заявки: 4800974/06
Дата подачи заявки: 11.03.1990
Дата публикации: 28.02.1994
Заявитель(и): Горьковский политехнический институт
Автор(ы): Котляр И.В.; Кузнецов Ю.П.; Семашко П.В.; Чуваков А.Б.
Патентообладатель(и): Нижегородский технический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех областях техники, где применяются малорасходные высокооборотные микротурбины для привода агрегатов с ограничением предельной частоты вращения.
Известна турбомашина [1] , в которой предусмотрена обратная связь с системой сжатого газа за счет трубки, соединяющей неактивную дугу турбины с мембраной исполнительного механизма, воздействующего на заслонку, перекрывающую расходную магистраль. Воздух, находящийся в межлопаточных каналах рабочего колеса парциальной турбины на неактивной дуге, под действием центробежных сил отбрасывается к периферии рабочего колеса и воздействует на мембрану. При увеличении частоты вращения турбины давление на мембрану возрастает, что приводит к перекрытию магистрали.
Недостатком данного устройства является увеличение габаритов турбопривода, а также значительная инерционность и малая надежность исполнительного механизма.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является парциальная микротурбина [2] , которая содержит сопловой аппарат, размещенное на валу рабочее колесо с лопатками, кожух, на внутренней стороне которого напротив лопаток рабочего колеса размещена проточка.
Принцип работы заключается в том, что потери от вентиляции газа на неактивной дуге, пропорциональные кубу частоты вращения, возрастают с увеличением радиального зазора над рабочим колесом. Увеличение потерь при повышении частоты вращения ограничивает угонные обороты микротурбины, сжимая правую ветвь рабочей характеристики турбины (зависимости мощности от числа оборотов).
Недостаток данной конструкции - ограниченная возможность повышения мощности при фиксированной величине угонной частоты вращения из-за небольшого абсолютного значения вентиляционных потерь.
Целью изобретения является повышение мощности при фиксированной величине угонной частоты вращения.
Это достигается тем, что в парциальной микротурбине, содержащей сопловой аппарат, размещенное на валу рабочее колесо с лопатками, кожух, на внутренней поверхности которого напротив лопаток рабочего колеса размещается проточка, последняя снабжена радиальными перегородками, образующими изолированные секции, причем указанные перегородки лежат в плоскостях, проходящих через ось вращения вала. Кроме того, секции сообщены с атмосферой.
На фиг. 1 показана парциальная микротурбина; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (по п. 1); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 (по п. 2).
Микротурбина включает в себя кожух 1 с закрепленным в нем корпусом 2 соплового аппарата 3 и рабочее колесо 4 с лопатками 5. В корпусе 2 соплового аппарата 3 напротив лопаток 5 выполнена проточка 6, разделенная на изолированные секции 7 радиальными перегородками 8, лежащими в плоскостях, проходящих через ось вращения вала. Кроме того, секции 7 сообщены с атмосферой отверстиями 9.
Турбина работает следующим образом. Активный газ, вытекая из соплового аппарата 3, срабатывается на рабочем колесе 4. В то же время на неактивной дуге рабочие лопатки 5 вращаются, затрачивая мощность на прокачку (вентиляцию) газа, которая существенно зависит от зазора δ . Величина вентиляционных потерь пропорциональна кубу отношения числа оборотов. В предложенной конструкции вентиляционные потери искусственно повышены по сравнению с прототипом вследствие наличия проточки, размещенной напротив лопаток рабочего колеса и снабженной радиальными перегородками, образующими изолированные секции и лежащими в плоскостях, проходящих через ось вращения вала. Для дополнительного увеличения вентиляционных потерь указанные секции сообщены с атмосферой. Из-за роста вентиляционных потерь правая ветвь зависимости мощности от числа оборотов становится круче, а точка угонного (максимального) числа оборотов смещается влево, так как в зоне больших частот вращения рост вентиляционных потерь особенно велик.
Вместе с тем, в зоне рабочих оборотов потери от вентиляции невелики, учитывая кубическую зависимость этих потерь от частоты вращения, и не превышает 5. . . 10% .
Применение изобретения позволяет повысить мощность механизмов с турбоприводом и фиксированной предельной частотой вращения. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 398757, кл. F 01 D 17/26, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР N 1507990, кл. F 01 D 1/06, 1986.
Формула изобретения: 1. ПАРЦИАЛЬНАЯ МИКРОТУРБИНА, содержащая сопловой аппарат, рабочее колесо с лопатками, размещенное на валу, кожух с выполненной на его внутренней поверхности проточкой, расположенной перед входными кромками лопаток, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности при фиксированной величине угонной частоты вращения, кожух снабжен радиальными перегородками, установленными в проточке, образующими радиальные секции и лежащими в плоскостях, проходящих через ось вращения вала.
2. Микротурбина по п. 1, отличающаяся тем, что полости радиальных секций сообщены с атмосферой.