RU209660U1 - Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины - Google Patents
Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU209660U1 RU209660U1 RU2021135533U RU2021135533U RU209660U1 RU 209660 U1 RU209660 U1 RU 209660U1 RU 2021135533 U RU2021135533 U RU 2021135533U RU 2021135533 U RU2021135533 U RU 2021135533U RU 209660 U1 RU209660 U1 RU 209660U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- over
- rotary seal
- sector
- cooling
- air supply
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области турбостроения, в частности к устройствам охлаждения секторов надроторного уплотнения в газотурбинном двигателе, и может быть использована в статорах высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение объема охлаждающего воздуха, необходимого для обеспечения охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины и выравнивание температурного поля во всем секторе надроторного уплотнения, тем самым повышая работоспособность всего сектора надроторного уплотнения за счет устранения деформации в секторе, и, как следствие, увеличение интенсивности теплообмена и охлаждения всей турбины, связанное с наличием входного отверстия подвода воздуха секторов надроторного уплотнения, сообщенного с полостью подвода воздуха корпуса через внутреннюю полость промежуточного корпуса.Технический результат достигается тем, что в устройстве для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины, содержащем корпус с полостью подвода воздуха, в который вмонтирован по потоку промежуточный корпус с отверстием для соединения с полостью подвода воздуха в корпус, причем в промежуточном корпусе установлены сектора надроторного уплотнения по средством соединения шип-паз с образованием радиальных зазоров между ними, в каждом секторе надроторного уплотнения имеется внутренняя полость с интенсификаторами охлаждения и отверстия выхода воздуха в радиальные зазоры между промежуточным корпусом и сектором надроторного уплотнения к входной кромке лопатки турбины, а также каналы выхода воздуха из внутренней полости надроторного уплотнения по потоку за выходной кромкой лопатки турбины, в отличие от известного интенсификаторы охлаждения выполнены в виде матрицы компланарных каналов во внутренней полости сектора надроторного уплотнения, внутренняя полость соединена с входным отверстием подвода воздуха сектора надроторного уплотнения, при этом полость подвода воздуха в корпусе сообщена с внутренней полостью промежуточного корпуса, которая, в свою очередь, сообщена с входным отверстием подвода воздуха к секторам надроторного уплотнения. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области турбостроения, в частности к устройствам охлаждения секторов надроторного уплотнения в газотурбинном двигателе, и может быть использована в статорах высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.
Наиболее близким является устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины, содержащее корпус с полостью подвода воздуха, в который вмонтирован по потоку промежуточный корпус с отверстием для соединения с полостью подвода воздуха корпуса, причем в промежуточном корпусе установлены сектора надроторного уплотнения посредством соединения шип-паз с образованием радиальных зазоров между ними, в каждом секторе надроторного уплотнения имеется внутренняя полость с интенсификаторами охлаждения и отверстия выхода воздуха в радиальные зазоры между промежуточным корпусом и сектором надроторного уплотнения к входной кромке лопатки турбины, а так же каналы выхода воздуха из внутренней полости надроторного уплотнения по потоку за выходной кромкой лопатки турбины (Патент на изобретение РФ №2538985 от 20.12.2013, МПК F01D 25/14, F01D 25/24, опубл. 10.01.2015 бюл. №1).
Недостатком данного устройства является то, что сектор надроторного уплотнения снабжен полым патрубком подвода охлаждающего воздуха, в результате чего центральная часть сектора охлаждается намного сильнее, чем периферийная, что приводит к большому градиенту температур в секторе надроторного уплотнения и тем самым вызывая деформацию и напряжения в секторах надроторных уплотнений, а так же большой объем охлаждающего воздуха, необходимый для обеспечения оптимальной рабочей температуры сектора надроторного уплотнения.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение объема охлаждающего воздуха, необходимого для обеспечения охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины и выравнивание температурного поля во всем секторе надроторного уплотнения, позволяющее повысить работоспособность всего сектора надроторного уплотнения за счет устранения деформации в секторе, и, как следствие, увеличение интенсивности теплообмена и охлаждения всей турбины, связанное с наличием входного отверстия подвода воздуха секторов надроторного уплотнения, сообщенного с полостью подвода воздуха корпуса через внутреннюю полость промежуточного корпуса.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины, содержащем корпус с полостью подвода воздуха, в который вмонтирован по потоку промежуточный корпус с отверстием для соединения с полостью подвода воздуха в корпус, причем в промежуточном корпусе установлены сектора надроторного уплотнения посредством соединения шип-паз с образованием радиальных зазоров между ними, в каждом секторе надроторного уплотнения имеется внутренняя полость с интенсификаторами охлаждения и отверстия выхода воздуха в радиальные зазоры между промежуточным корпусом и сектором надроторного уплотнения к входной кромке лопатки турбины, а так же каналы выхода воздуха из внутренней полости надроторного уплотнения по потоку за выходной кромкой лопатки турбины, в отличие от известного интенсификаторы охлаждения выполнены в виде матрицы компланарных каналов во внутренней полости сектора надроторного уплотнения, внутренняя полость соединена с входным отверстием подвода воздуха сектора надроторного уплотнения, при этом полость подвода воздуха в корпусе сообщена с внутренней полостью промежуточного корпуса, которая, в свою очередь, сообщена с входным отверстием подвода воздуха к секторам надроторного уплотнения.
На фигуре показано устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения.
Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины содержит корпус 1 с полостью 2 подвода воздуха, промежуточный корпус 3 с отверстием 4 для соединения с полостью 2 подвода воздуха корпуса 1.
Промежуточный корпус 3 вмонтирован по потоку в корпус 1.
В промежуточном корпусе 3 установлены сектора надроторного уплотнения 5 по средствам соединения шип-паз с образованием радиальных зазоров 6 между ними. Промежуточный корпус 3 содержит внутреннюю полость 7, сообщенную с одной стороны с полостью 2 подвода воздуха корпуса 1 с помощью отверстия 4, с другой стороны с внутренней полостью 8 сектора надроторного уплотнения 5.
В каждом секторе надроторного уплотнения 5 внутренняя полость имеет интенсификаторы охлаждения, выполненные в виде матрицы компланарных каналов 9. Каждый сектор надроторного уплотнения 5 содержит отверстия 10 выхода воздуха в радиальные зазоры 6 между промежуточным корпусом 3 и сектором надроторного уплотнения 5 к входной кромке 11 лопатки 12 турбины. Внутренняя полость 8 сектора надроторного уплотнения 5 сообщена с внутренней полостью 7 промежуточного корпуса 3 через входное отверстие 13 подвода воздуха, которое выполнено в секторе надроторнорго уплотнения 5. Сектор надроторного уплотнения 5 содержит каналы 14 выхода воздуха из внутренней полости 8 сектора надроторного уплотнения 5 по потоку за выходной кромкой 15 лопатки 12.
При этом входное отверстие 13 подвода воздуха сектора надроторного уплотнения 5 сообщено с полостью 2 подвода воздуха корпуса 1 через отверстие 4 и внутреннюю полость 7 промежуточного корпуса 3.
Устройство работает следующим образом.
Поток охлаждающего воздуха из полости 2 подвода воздуха через отверстие 4 в промежуточном корпусе 3 и входное отверстие 13 подвода воздуха сектора надроторного уплотнения 5, попадает во внутреннюю полость 8 сектора надроторного уплотнения 5. Затем воздух разворачивается и проходит через матрицу компланарных каналов 9 и выбрасывается через отверстия 10 выхода воздуха к входной кромке 11 лопатки 12 и через каналы 14 выхода воздуха за выходной кромкой 15 лопатки 12.
В каналах 14 и отверстиях 10 происходит разворот воздушного потока на 180° и далее происходит его подмешивание к основному потоку газа.
Подвод воздуха к матрице компланарных каналов 9 осуществляется через входное отверстие 13 подвода воздуха, расположенное перпендикулярно направлению каналов матрицы 9 напротив наиболее горячей части сектора 5.
Это позволяет повысить интенсивность теплообмена и охлаждения поверхности сектора надроторного уплотнения 5, за счет комбинации ударного охлаждения при натекании на сектор надроторного уплотнения, интенсификации теплообмена при повороте на 90° при заходе в матрицу компланарных каналов 9, а также за счет поворотов при прохождении матрицы компланарных каналов 9 внутри сектора надроторного уплотнения.
Предложенная полезная модель позволяет более эффективно использовать охлаждающий воздух для охлаждения сектора надроторного уплотнения, что позволяет снизить его потребное количество, а также, за счет сброса основного количества воздуха после охлаждения сектора надроторного уплотнения в область проточной части, расположенную до рабочей лопатки, использовать данное количество воздуха для совершения полезной работы в турбине.
Благодаря тому, что в устройстве для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины, содержащем корпус с полостью подвода воздуха, в который вмонтирован по потоку промежуточный корпус с отверстием для соединения с полостью подвода воздуха в корпус, причем в промежуточном корпусе установлены сектора надроторного уплотнения по средствам соединения шип-паз с образованием радиальных зазоров между ними, в каждом секторе надроторного уплотнения имеется внутренняя полость с интенсификаторами охлаждения и отверстия выхода воздуха в радиальные зазоры между промежуточным корпусом и сектором надроторного уплотнения к входной кромке лопатки турбины, а так же каналы выхода воздуха из внутренней полости надроторного уплотнения по потоку за выходной кромкой лопатки турбины, в отличие от известного интенсификаторы охлаждения выполнены в виде матрицы компланарных каналов во внутренней полости сектора надроторного уплотнения, внутренняя полость соединена с входным отверстием подвода воздуха сектора надроторного уплотнения, при этом полость подвода воздуха в корпусе сообщена с внутренней полостью промежуточного корпуса, которая, в свою очередь, сообщена с входным отверстием подвода воздуха к секторам надроторного уплотнения, достигается снижение объема охлаждающего воздуха, необходимого для обеспечения охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины и выравнивание температурного поля во всем секторе надроторного уплотнения, и следовательно повышение работоспособности всего сектора надроторного уплотнения за счет устранения деформации в секторе, и, как следствие, увеличение интенсивности теплообмена и охлаждения всей турбины.
Claims (1)
- Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины, содержащее корпус с полостью подвода воздуха, в который вмонтирован по потоку промежуточный корпус с отверстием для соединения с полостью подвода воздуха в корпусе, причем в промежуточном корпусе установлены сектора надроторного уплотнения посредством соединения шип-паз с образованием радиальных зазоров между ними, в каждом секторе надроторного уплотнения имеется внутренняя полость с интенсификаторами охлаждения и отверстия выхода воздуха в радиальные зазоры между промежуточным корпусом и сектором надроторного уплотнения к входной кромке лопатки турбины, а также каналы выхода воздуха из внутренней полости надроторного уплотнения по потоку за выходной кромкой лопатки турбины, отличающееся тем, что интенсификаторы охлаждения выполнены в виде матрицы компланарных каналов во внутренней полости сектора надроторного уплотнения, внутренняя полость соединена с входным отверстием подвода воздуха сектора надроторного уплотнения, при этом полость подвода воздуха в корпусе сообщена с внутренней полостью промежуточного корпуса, которая, в свою очередь, сообщена с входным отверстием подвода воздуха к секторам надроторного уплотнения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021135533U RU209660U1 (ru) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021135533U RU209660U1 (ru) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU209660U1 true RU209660U1 (ru) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021135533U RU209660U1 (ru) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU209660U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222426U1 (ru) * | 2023-06-30 | 2023-12-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство подвода охлаждающего воздуха к надроторным вставкам |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US382536A (en) * | 1888-05-08 | William l | ||
US4526226A (en) * | 1981-08-31 | 1985-07-02 | General Electric Company | Multiple-impingement cooled structure |
RU2271454C2 (ru) * | 2000-12-28 | 2006-03-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Устройство площадок в прямоточной осевой газовой турбине с улучшенным охлаждением участков стенки и способ уменьшения потерь через зазоры |
RU2538985C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Статор высокотемпературной турбины |
RU184419U1 (ru) * | 2018-05-18 | 2018-10-25 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Надроторная вставка газотурбинного двигателя |
-
2021
- 2021-12-03 RU RU2021135533U patent/RU209660U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US382536A (en) * | 1888-05-08 | William l | ||
US4526226A (en) * | 1981-08-31 | 1985-07-02 | General Electric Company | Multiple-impingement cooled structure |
RU2271454C2 (ru) * | 2000-12-28 | 2006-03-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Устройство площадок в прямоточной осевой газовой турбине с улучшенным охлаждением участков стенки и способ уменьшения потерь через зазоры |
RU2538985C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Статор высокотемпературной турбины |
RU184419U1 (ru) * | 2018-05-18 | 2018-10-25 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Надроторная вставка газотурбинного двигателя |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222426U1 (ru) * | 2023-06-30 | 2023-12-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство подвода охлаждающего воздуха к надроторным вставкам |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11421598B2 (en) | Staggered heat exchanger array with side curtains | |
CN106014493B (zh) | 用于冷却涡轮发动机的*** | |
US9797310B2 (en) | Heat pipe temperature management system for a turbomachine | |
US20170234154A1 (en) | Turbine stator vane with closed-loop sequential impingement cooling insert | |
US6735956B2 (en) | High pressure turbine blade cooling scoop | |
US20160290235A1 (en) | Heat pipe temperature management system for a turbomachine | |
JP2017120080A (ja) | 一体となった空気対オイル冷却器及び燃料対オイル冷却器熱交換器のための方法及びシステム | |
US20170037730A1 (en) | Gas turbine | |
GB825967A (en) | Improvements in turbines and in particular gas turbines | |
JPH02233802A (ja) | 冷却式タービン羽根 | |
US20170234218A1 (en) | Turbine Stator Vane with Multiple Outer Diameter Pressure Feeds | |
JP2017145824A (ja) | 交差穴を有する翼形部 | |
RU2459967C1 (ru) | Двухконтурный газотурбинный двигатель | |
US10563518B2 (en) | Gas turbine engine trailing edge ejection holes | |
RU2519678C1 (ru) | Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя | |
US10385727B2 (en) | Turbine nozzle with cooling channel coolant distribution plenum | |
US9995172B2 (en) | Turbine nozzle with cooling channel coolant discharge plenum | |
RU2347091C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
CN111350549B (zh) | 一种适用于富燃工质涡轮高温静叶的冷却结构 | |
RU209660U1 (ru) | Устройство для охлаждения секторов надроторного уплотнения турбины | |
US10704395B2 (en) | Airfoil with cooling circuit | |
CN107448243B (zh) | 具有冷却回路的翼型件 | |
US10352182B2 (en) | Internal cooling of stator vanes | |
RU2735040C1 (ru) | Газоперекачивающий агрегат | |
RU222426U1 (ru) | Устройство подвода охлаждающего воздуха к надроторным вставкам |