Рабочее колесо осевой турбины

Рабочее колесо осевой турбины состоит из втулки и крепящихся к ней лопастей, радиально-осевой — из внутреннего или верхнего обода (ступицы), наружного или нижнего обода с расположенными между ними лопастями (рис. 3). [c.301]

Лопатки рабочего колеса осевой турбины могут выполняться отдельно механической обработкой с последующим шлифованием профиля по копиру и пакетной обработкой их замковой или привариваемой части (см. рис. 10.17) либо литьем пакетов (секторов) лопаток с последующей приваркой к диску или литьем вместе с диском (см. рис. 10.18). [c.220]

Рис. 11.2. Расчетная схема для определения осевых сил на рабочем колесе осевой турбины (СА -сопловой агрегат)

Рабочее колесо осевой турбины [c.136]

Осевая сила на рабочем колесе осевой турбины складывается из следующих составляющих [c.136]

На рис. 15.10 показан разрез турбинного пневмодвигателя, встроенного в рабочее колесо осевого вентилятора местного проветривания. На ободе ротора 1 вентилятора насажены рабочие лопатки 2 турбины. Сжатый воздух, подводимый к суживающему соплу 3, расширяется и выходит из него с большой скоростью. Струя воздуха, воздействуя на рабочие лопатки, вызывает вращение ротора 1. [c.263]

Бесконечную совокупность одинаковых крыловых профилей, одинаково ориентированных и расположенных с постоянным шагом вдоль некоторой прямой, называют плоской гидродинамической решеткой. Такая решетка получается, если лопастную систему рабочего колеса осевой турбомашины (гидравлической, паровой или газовой турбины, насоса, вентилятора, компрессора) рассечь круговой цилиндрической поверхностью и развернуть па плоскость. Для турбомашин другого типа (радиальных) профили располагаются вдоль окружности и образуют круговую решетку. Исследование взаимодействия гидродинамических решеток с потоком жидкости или газа составляет одну из центральных задач теории турбомашин. В частности, для прочностных расчетов лопастной системы необходимо знать гидродинамические силы и моменты, действующие на лопасти рабочих колес турбомашин. [c.268]

На рис. 179 представлены рабочие колеса пропеллерных (рис. 179, а) и поворотно-лопастных (рис. 179,6 и в) турбин. Лопасти рабочих колес этих турбин укрепляются на центральной втулке. Число лопастей в зависимости от конструкции турбины колеблется от трех до восьми. Вода через рабочее колеса проходит в осевом направлении. [c.280]

На рис. 182 показан разрез турбинного пневмодвигателя, встроенного в рабочее колесо осевого вентилятора местного проветривания. На ободе ротора вентилятора 1 насажены рабочие лопатки [c.276]

Рабочее колесо, пропеллерной турбины напоминает винт судна, укрепленный на вертикальном валу. Оно состоит из толстой втулки, к которой прикреплено несколько лопастей-крыльев. Над рабочим колесом находится направляющий аппарат. Пройдя через него, вода попадает на лопасти рабочего колеса и, отдав им свою энергию, уходит. Преобразование энергии в пропеллерных турбинах и регулирование их мощности происходит так же, как в радиально-осевых. [c.133]

Однако до сих пор еще нет точного метода расчета рабочих колес высоконапорных турбин, что в значительной мере сдерживает гидравлические исследования по отработке и совершенствованию таких колес. В последнее время на ЛМЗ и в ЦКТИ проводились исследования по разработке более надежных методов расчета сребренных конических оболочек применительно к расчету крышек мощных гидротурбин. В результате на ЛМЗ создана методика расчета различных вариантов конструкций крышек поворотнолопастных и радиально-осевых колес. [c.164]

Усталостные повреждения лопастей рабочих колес поворотнолопастных турбин устраняют примерно по той же технологии, что и радиально-осевых. [c.17]

Ранее ( 2) было указано, что в зависимости от направления протекания воды по рабочему колесу реактивные турбины могут быть центробежными, центростремительными, радиально-осевыми и осевыми. В практике же по ряду соображений имеют широкое применение только последние два типа, а именно радиально-осевые и осевые турбины в виде крыловых. [c.339]

Для изготовления штампованных заготовок лопаток требуется специальное кузнечно-прессовое оборудование, что существенно удорожает производство. Штампованные заготовки после соответствующей термической обработки фрезеруются или обрабатываются на копировальных станках. При этом небольшой припуск, примерно 0,1—0,2 мм, оставляют под полировку. В последнее время вместо механической применяется электроискровая обработка штампованных заготовок. Преимущества этого способа особенно ощутимы при изготовлении лопаток из труднообрабатываемых сталей и сплавов. Так как электроискровая обработка нарушает па определенной глубине сплошность металла, что снижает его усталостную прочность, то дается несколько увеличенный припуск (до 0,5 мм), который снимается при отделочных операциях. Электроискровая обработка позволяет изготовлять целиком рабочие колеса осевых и радиальных турбин, а также вращающиеся спрямляющие аппараты со сложной пространственной формой. [c.95]

Конструкция рабочего колеса центробежного компрессора во многом отличается от конструкции рабочего колеса осевой ступени компрессора или турбины (рис. 6.26). Основные отличия центробежного колеса, не учитываемые в расчетной модели осевого колеса, состоят в следующем. [c.319]

Рис. 11.3. Расчетная схема для определения осевых сил на рабочем колесе центростремительной турбины (СА - сопловой аппарат РК - рабочее колесо)

Центростремительная турбина. На рабочее колесо центростремительной турбины без покрывного диска действуют следующие составляющие осевой силы (рис. 11.3) [c.271]

Если рабочее колесо центростремительной турбины имеет покрывной диск, то на него дополнительно действуют две составляющие осевой силы, а именно — осевая сила, действующая на внутреннюю (с лопатками) поверхность покрывного диска — осевая сила, действующая на наружную поверхность покрывного диска. [c.272]

Задача 23-1. Турбина центростремительная — осевая. Рабочее колесо 7 турбины (фиг. 23-23 и 23-24) имеет систему каналов, образованных криволинейными лопастями 2. по которым протекает жидкость, подводимая к рабочему колесу через направляющий аппарат 3, сообщающий жидкости [c.405]

Неуравновешенные силы, действующие на рабочие колеса насосов, турбины и импеллерных уплотнений (см. разд. 2.6.4), передаются через вал на подшипники ТНА и нагружают их. Подшипники подбираются с учетом действующих сил, поэтому при проектировании ТНА осевые и радиальные силы должны быть известны. Для уменьшения усилий, действующих на подшипники, используют [c.310]

В заключение обзора экспериментальных исследований решеток следует указать на продувки сопловых аппаратов и рабочих колес паровых турбин [2.11], которые можно отнести к первым продувкам решеток. Испытания нескольких межлопаточных каналов (до 9) проводились с использованием водяного пара при этом посредством весов измерялись осевые и тангенциальные силы. Наиболее систематические испытания такого рода проводились японским Институтом инженеров-механиков в 1920-х гг. [2.12]. [c.43]

Для решетки профилей характерными силами являются фронтальная и осевая. Фронтальная составляющая Ни равнодействующей силы определяет энергетическое воздействие рабочего колеса компрессора или турбины, а осевая На характеризует то усилие, которое должны воспринимать подшипники или специальные устройства. [c.18]

Основной частью лопастной гидравлической машины является рабочее колесо, состоящее из изогнутых лопастей. Оно приводится во вращение двигателем (насос) или потоком воды, обладающим запасом кинетической и потенциальной энергии (турбина). Обращаясь сначала к описанию принципа действия лопастных насосов, отметим, что преобразование энергии двигателя в них происходит в процессе обтекания лопастей рабочего колеса и их силового воздействия на поток. При этом создается непрерывное перемещение жидкости от центра колеса к его периферии (центробежные насосы, рис. MB ) или в осевом направлении (осевые на- Рчс. 145 [c.229]

В гидравлической турбине совершается обратный процесс преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию вращения вала двигателя Движение жидкости в турбине происходит под напором, создаваемым разностью уровней верхнего и нижнего бьефов, а вращение вала рабочего колеса — в результате активного или реактивного воздействия потока на изогнутые лопасти турбины. При этом жидкость движется между лопастями рабочего колеса в радиально-осевом или осевом [c.229]

На рис. 178 показаны три рабочих колеса радиально-осевой турбины. Вода в турбины данного типа поступает на лопасти рабочего колеса нормально к оси турбины (по радиальному направлению), а выходит из рабочего колеса примерно параллельно его оси. Верхнее колесо, изображенное на рис. 178, соответствует высоконапорным турбинам (до 250—300 м), а нижнее применяется при малых напорах. Мощность осуществленных радиально-осевых турбин превышает 100 тысяч киловатт. [c.279]

На рис. 180 а изображена схема радиально-осевой турбины, помещенной внутри спиральной камеры. Рабочее колесо турбин рассматриваемого типа состоит из ряда лопастей изогнутой формы, равномерно распределенных по окружности. Лопасти укреплены в ободах. Число лопастей колеблется в пределах 12—20 наиболее часто применяется 14—15 лопастей. На рис. 180 а / — отсасывающая труба 2 —рабочее колесо <3 — спиральная камера 4 — лопатка направляющего аппарата 5 — крышка турбины 6 — уплотняющий сальник 7 — вал турбины, на котором обычно укреплен ротор генератора. Вода через спиральную турбинную камеру поступает на рабочее колесо 2, протекая между лопатками направляющего аппарата 4, и, пройдя через рабочее колесо турбины, вытекает в осевом направлении в отсасывающую трубу 1. [c.282]

Пропеллерные и поворотно-лопастные турбины, относящиеся также к реактивным, имеют с радиально-осевыми одинаковую схему и отличаются в основном конструкцией рабочего колеса. Схема поворотно-лопастной турбины представлена на рис. 181, где / — поворотная лопасть рабочего колеса 2 — отсасывающая труба 3 — втулка рабочего колеса, в которой укреплены лопасти [c.283]

Основными элементами гидродинамической передачи являются насосное рабочее колесо (центробежное) — генератор гидравлической энергии, турбинное рабочее колесо (обычно радиально-осевое или осевое) — гидравлический двигатель, и рабочая жидкость. Кроме них в состав гидравлической передачи входят направляющие аппараты, кожухи, питательные и отводящие устройства. [c.5]

Радиально-осевая (центростремительная) турбина (рис. 4.3, (5) включает ротор I и корпус 3. Ротор представляет собой рабочее колесо, несущее обычно изготавливаемые за одно целое с ним рабочие лопатки 8. Из входного патрубка (улитки) 2 рабочее тело поступает в сопловой аппарат 9, а затем на рабочее колесо. Иногда сопловой аппарат 9 выполняют без лопаток в зтом случае специально спрофилированная входная улитка служит безлопаточным сопловым аппаратом. Центробежный компрессор (рис. 4.3, с) имеет аналогичные элементы. [c.181]

В Ш12 г, чешским профессором В. Капланом было запатентовано осевое рабочее колесо с радиально расположенными лопастями и с наружным ободом, оказавшееся рекордным по быстроходности. У него = 1000 об/мин и QJ = = 2,0 м /с, тогда как у самых быстроходных радиально-осевых колес составляло 1,5 м /с. Однако его рабочая характеристика имела типичную для пропеллерных турбин узкую зону высоких значений к. п. д. Продолжая работу над этими колесами, Каплан обнаружил, что оптимум к. п. д. на пропеллерных рабочих характеристиках смещается по расходам при изменении угла установки лопастей рабочего колеса, и у него возникла идея создания поворотнолопастной турбины (см. рис. 1.1, а), у которой обод отсутствует и лопасти поворачиваются в соответствии с открытиями направляющего аппарата по комбинаторной зависимости. Такая турбина им была разработана и запатентована в 1916 г. Осевая поворотнолопастная гидротурбина, обладая высокой быстроходностью, Б то же время имеет пологую рабочую характеристику и высокие средневзвешенные значения к. п. д. Открытие комбинаторной зависимости и ставшее возможным применение рабочего колеса с поворотными лопастями являются крупнейшими достижениями гидротурбостроения в XX в. [c.18]

В рабочих колесах осевых турбин поток движется, как уже сказано, приблизительно на постоянном расстоянии от оси. Такие турбины в предложенной в 1837—184] гг. немцем Ген-шелем и французом Жонвалем конструкции были в широком употреблении до конца XIX в. В их конструкции многочисленные лопасти рабочего колеса скреплялись между собой и втулкой и наружным ободом. В современной конструкции (фиг. 3-6,1/) такой обод отсутствует, а число лопастей невелико (4 7) такая турбина именуется винтовой или пропеллерной. [c.30]

Обычно областями возникновения кавитационных и гидроабразивных разрушений являются поверхности выходных кромок лопастей рабочего колеса, внутренняя поверхность обода рабочего колеса радиально-осевой турбины и камеры рабочих колес осевых турбин в зонах, близких к выходным кромкам. Для уменьшения кавитационных разрушений детали турбины изготовляют из кавитационностойкой стали или покрывают их защитным слоем этой стали. [c.306]

В тех случаях, когда полярный и диаметральный моменты инерции элемента отличаются незначительно, всего на 25, .. 30%,элемент схематизируется в виде точечной массы. Чаще всего такое упрощение оказывается приемлемым для шнекоцентробежных колес насосов, а иногда также для колес радиальных турбин. Если полярный и диаметральный моменты инерции отличаются значительно, как, например, у рабочих колес осевых турбин, элемент рассматривается как тонкий диск. [c.312]

Задача 676 (рис. 399). Частица М пара попадает на рабочую лопатку колеса осевой турбины со скоростью и, равной по величине 1200 Mj eK и образующей с плоскостью ВВ, перпендикулярной к оси вала, угол а = 20°, а с радиусом ротора — угол 90°. Определить величину относительной скорости частицы пара, если эта скорость образует с плоскостью ВВ угол р = 45°. Каково при этом [c.257]

Пример 6. Определить силу осевого давления Рй на верхний обод рабочего колеса гидравлической турбины, если гидродинамическое давление у периферии рабочего колеса равно р = 6 am (рис. 36). Диаметр колеса турбины D = 2000 мм, число оборотов п = 300 об1мин. Искомая сила осевого давления Pq будет [c.56]

Полочное бандажирование широко используют в конструкции рабочих колес осевых компрессоров и газовых турбин. Оно способствует существенному повышению жесткости венцовой части рабочих колес, что благоприятно отражается на уменьшении склонности их к опасным колебаниям. [c.106]

Осевые поворотно-лопастные турбины являются наиболее совершенными реакивными турбинами с повышенной степенью реактивно сти и коэффициента быстроходности. При сверхбыстроходных рабочих колесах этих турбин нижний обод (внешний) рабочего колеса становится ненужным и рабочее колесо принимает форму, показанную на рис. П.41. Втулка рабочего колеса представляет собой цилиндр, [c.96]

Жесткая связь лопаток центростремительных турбин с дисками и большие градиенты температур (до 125° С) на коротких участках перехода лопаток в диск играют большую роль. В отличие от осевых, в центростремительных турбинах напряженное состояние лопаток тесно связано с напряженным состоянием диска [9]. Необходимо отметить, что наличие асимметрии диска с лопатками. устанавливаемыми только на одной его стороне, приводит к увеличению доли изгибающих усилий в балансе нагрузок на рабочее колесо центростремительной турбины, а значит и на ее лопатки. Расчеты, проведенные на предприятиях Средне-Уральского совнархоза [9], показали, что пренебрежение учетом влияния изгиба приводит к существенному уменьшению расчетных максимальных напряжений и, следовательно, к ослаблению конструкции (в частности, расчеты турбокомпрессора ТКР-23 показали, что если не учитывать изгиб, то уменьшаются радиальные и тангенциальные напряжения диска около втулки примерно в 1,5 раза). Однако роль изгиба нельзя и преувеличивать. Несомненно, более важным является то, что вследствие многообразия форм и частот собственных колебаний лопаток центростремительных турбин очень трудно в рабочем диапазоне турбокомпрессора исключить приближение частоты возмущающей силы к частоте какой-либо из форм собственных колебаний. При совпадении этих частот возникает, как известно, резонанс. Если при этом переменные напряжения превысят допустимый уровень, то разрушения лопаток неизбежны. Они имели место, например, при испытаниях турбокомпрессора ТКР-23, а также опытной центростремительной турбины турбокомпрессора Моссовнархоза, у которой усталостные трещины появились на входных кромках радиальных лопаток у галтели (3—4 мм от места перехода лопатки в диск). Тензометрированием в рабочих условиях было установлено, что причиной появления трещин являются переменные напряжения от вибрации, которые достигали а =< 20 кПмм и превысили допустимые в 3—4 раза. Резонанс наступал при совпадении частоты собственных колебаний лопаток турбины с частотой возмущающих сил (кратность колебаний совпадала с количеством сопловых лопаток). Создать условия, при которых напряжения от вибраций в рабочем диапазоне не превышали бы уровень, допустимый для выбранного материала, оказалось весьма трудным. По-видимому, эти трудности сдерживают широкое [c.103]

Рабочее колесо 9 турбины закрытого типа изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с последующей механической обработкой посадочных мест. Крутящий момент от колеса 9 к валу 6 передается через эвольвентные щлищ>1. Установка колеса на валу осуществляется по двум цилиндрическим поверхностям, одну из которых образует запрессованное в колесо кольцо 10. Гайка 12 затягивается момент-ным ключом, стягивая весь собираемый пакет ротора, и фиксирует колесо 9 от осевого перемещения относительно вала 6. Со стороны выхлопного патрубка 1 расположен уплотнительный узел, состоящий из корпуса 3 и закрепленного гайкой 5 кольца 4, который после окончательной сборки крепится в корпусе 2 с помощью сварки. С другой стороны газовую полость герметизирует узел гидродинамического уплотнения, включающий перегородку 8 и импеллер 7, расположенный на валу 6 турбины. В полость между перегородкой 8 и импеллером 7 подается компонент с давлением, больщим давления газа на 0,5. ..1 МПа, что обеспечивает герметизацию турбины и предотвращает барботаж газа в проточную часть насоса. [c.220]

В традиционной схеме высокотемпературного ГТД на охлаждение средней части и выходной кромки соплового аппарата используется воздух пониженного давления из промежуточной ступени компрессора или просочившийся через лабиринтные уплотнения ротора. Рабочее колесо охлаждается при этом воздухом с температурой, сниженной на несколько десятков градусов в аппарате предварительной закрутки. При этом между турбиной и компрессором создается полость для разфузки осевого усилия на опоры ротора (думисная система), где срабатывается до 1% сжатого в двигателе воздуха. Сброс дорогого воздуха обусловлен необходимостью понижения давления рабочего тела в этом пространстве. Снижение давления осуществляется стравливанием в [c.382]

На рис. 8.13 представлена принципиальная схема каскада высокого давления ГТД с организацией в подкамерном пространстве закрученного течения охладителя. Под камерой сгорания / расположен цилиндрический либо конический корпус вихревого энергоразделителя 2, куда из полости течения вторичного воздуха 3 камеры сгорания / подается часть вторичного воздуха. На охлаждение турбины, как следует из схемы течения, подаются закрученные приосевые массы газа, охлажденные в камере энергоразделения. Избыточное по сравнению с охлажденным потоком давление подогретого потока воздуха срабатывается в процессе охлаждения задней полости сопловой лопатки. Неизбежные утечки воздуха через осевой зазор за последним рабочим колесом турбины при их подкрутке в направлении вращения ротора используются на организацию дополнительного потока, вдуваемого в приосевую зону. [c.383]

Процесс расширения в ступени радиальной турбины изображается в sT- или si-диаграмме так же, как и для ступени осевой турбины (рис. 4.6, а). Отрезок, пропорциональный разности 2 — wh, соответствует центробежной турбине, у которой диаметр рабочего колеса увеличивается по ходу рабочего тела, а скорость w,2 при этом возрастает. В центростремительной турбине (см. рис. 4.3,6) с уменьшением диаметра от di до di p и соответственно окружной скорости по ходу рабочего тела скорость Wri снижается. [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...