Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2992
.pdf
ДИКЕР И ПОЛЛАК, дипломированные патентные поверенные, 20-23, Холборн, Лондон, E.C. 1, агенты
заявителя.
5() -1 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к турбинам или связанные с ними.
Я, Фредерик Джон Тинкер, проживающий по адресу: Айрон Милл Лейн, 34, Крейфорд, Кент, подданный
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям турбин, и в частности к типу турбин, имеющих два
ряда подвижных лопаток и средства для направления рабочей жидкости к любому из указанных рядов,
причем последние направлены относительно друг друга таким образом, что турбина может приводиться в
движение по желанию в любом направлении.
В частности, изобретение относится к турбинам этого типа, имеющим множество ступеней расширения, и его
целью является создание устройства, позволяющего полностью вывести из эксплуатации одну или несколько
ступеней, после чего турбина работает на оставшейся ступени или ступенях. Конструкция, разумеется,
такова, что любой из комплектов лопастей на каждом этапе также может быть выведен из строя.
С этой целью изобретение заключается в обеспечении средств в начале и конце каждой ступени для пропуска
рабочей жидкости 10,5 через любой из комплектов лопастей на указанной ступени или для перекрытия потока
жидкости, а также в обеспечении входных и выходных патрубков для жидкости на каждой ступени.
Очевидно, что при такой конструкции по-прежнему будет возможность запускать турбину в случае поломки
одной или нескольких ступеней, поскольку практически отсутствует риск полной остановки турбины даже при
серьезной поломке одной или обеих групп лопаток в одной или нескольких ступенях.
Устройство управления в начале и конце каждого этапа предпочтительно представляет собой подачу рабочей
жидкости в одном и том же направлении к любому из комплектов лопаток 5 и 6, как это будет легко понять.
Удобное средство управления потоком рабочей жидкости к требуемому комплекту лопаток для нормального
или обратного вращения показано на фиг. 1, 2, 4 и 5, причем указанное средство включает в себя
взаимодействующие неподвижные и вращающиеся диски, расположенные в непосредственной близости от
двух комплектов лопаток.
Обращаясь более подробно к рис. 4 и 5, следует отметить, что устройство включает в себя вращающийся
диск 9, два неподвижных диска 10 и 11 с выступающими краями (рис. 5), удерживаемые 80 в корпусе 2, и
вращающийся диск 12 между ними.
Каждый диск имеет прорези 13 и 14, предпочтительно, как показано на рис. 2, причем прорези наклонены, как
показано на рис. 85 4, для направления рабочей жидкости под правильным углом к лопастям.
Очевидно, что пазы 14 будут наклонены в противоположном направлении по отношению к пазам 13,
показанным на рис. 4. Благодаря тому, что количество портов 13 вдвое больше, чем портов 14, как показано
на рис. 2, указанные порты 13 не делаются излишне большими, а во время движения, например, диска 12 при
изменении направления потока рабочей жидкости 95 на пути к лопаткам, оба набора портов на мгновение
закрываются, предотвращая тем самым внезапный рывок при изменении направления вращения лопаток.
Диск 12, как указано выше, служит для управления реверсом вращения, а диск 9 полностью перекрывает
подачу рабочей жидкости во время реверса. Однако этот последний диск не является обязательным и может
быть пропущен, хотя считается целесообразным иметь его при себе, особенно в случае чрезвычайной
ситуации.
Указанное устройство управления предусмотрено в начале и конце каждой ступени турбины, как показано на
рис. 110. Пары управляющих устройств приводятся в действие по отдельности или одновременно любым
подходящим способом (не показан). При раздельном управлении турбина может продолжать работать на
одной, 115 или более ступенях даже в случае серьезного повреждения лопаток на других ступенях, при этом
для каждой ступени предусмотрены отдельные трубы подачи и отвода жидкости, соответствующим образом
управляемые. 130 Для предотвращения утечки рабочей жидкости с одного комплекта лопаток на другой диски
статора и ротора предпочтительно снабжены рабочими кольцевыми выступами и канавками 15 и 16 125
соответственно (рис.
1)
. Диски 11 также снабжены выступами 17, аналогичными выступам 15, при этом один роторный диск 3 на
каждой ступени снабжен двумя канавками 16. Если диски 11 имеют достаточный размер, то L30 может быть
заменен двумя дисковыми элементами, имеющими два набора отверстий вблизи двух наборов лопастей,
причем один диск может вращаться, а другой должен оставаться неподвижным. Расположение отверстий
таково, что один набор отверстий, подающих пар к одному набору лопаток неподвижного диска, открыт, в то
время как другой набор отверстий, ведущих к другому набору лопаток, закрыт в одном положении 1(1)
вращающегося диска, а в другом положении вращающегося диска ситуация обратная. Расположение портов
также таково, что в промежуточном положении вращающегося диска оба комплекта портов на неподвижном
диске закрыты, что позволяет отключать подачу пара во время реверсирования (для предотвращения
возникновения ударных волн), а также когда необходимо вывести из строя любую из указанных ступеней
пара. Однако для регулирования и/или перекрытия подачи пара из портов могут использоваться и другие
средства, такие как заслонки, направляющие или поворотные элементы.
Изобретение будет легче понять, если обратиться к прилагаемым чертежам, иллюстрирующим некоторые
варианты его осуществления, на которых: фиг. 1 — продольный разрез турбины 3() согласно изобретению;
фиг. 2 — вид сбоку половины одного из управляющих дисков; фиг. 3 — схематическое изображение
расположения двух комплектов лопаток; фиг. 4 — развернутый поперечный разрез по линии 4-4 на фиг. 5;
фиг. 5 — поперечный разрез устройства управления потоком жидкости; и фиг. 6 — продольный разрез слегка
модифицированной формы турбины согласно изобретению.
Обращаясь сначала к рис. 1, показанная на нем турбина включает вал 1 и корпус 2, снабженный множеством
дисков 3 и 4, далее именуемых соответственно роторным и статорным дисками, закрепленных на месте
любым удобным способом. Каждый роторный диск 3 снабжен комплектом лопаток 5 по периметру и вторым
комплектом лопаток 6, расположенным между указанными лопатками 5 и валом 1, причем два комплекта
лопаток направлены противоположно друг другу, как показано на рис.
3.
Статорные диски 4 также снабжены двумя комплектами лопаток 7 и 8, расположенными вблизи лопаток
ротора 5 и 6 соответственно, для направления к ним рабочей жидкости, такой как пар, обычным способом.
Указанные комплекты лезвий 7 и 8, разумеется, также направлены в противоположные стороны друг от друга,
аналогично лезвиям 5 и 6.
Благодаря такому расположению можно вращать вал 1 в любом направлении на 226 998 226 998 достаточной
толщины, они, очевидно, могут иметь канавки, аналогичные канавкам 16, вместо выступов 17.
Диски 10 и 11 предпочтительно зажимаются своими внутренними кромками к ступице 18, окружающей вал 1,
но расположенной на некотором расстоянии от него, и на этой ступице вращаются диски 9 и 12.
Следует отметить, что в конструкции, изображенной на рис. 1, диски 3 и 4 выполнены обычным способом и
имеют разный диаметр, а корпус 2 на каждом этапе имеет ступенчатую форму. Такая конструкция,
разумеется, обходится дороже, чем конструкция, в которой корпус имеет цилиндрическую форму, а диски
одинакового размера. Для достижения преимуществ, получаемых от последней конструкции, я могу
использовать конструкцию, показанную на рис. 6, где изображена двухступенчатая турбина, в которой диски
на обеих ступенях имеют одинаковый диаметр и снабжены двумя комплектами лопаток, как показано на рис.
1.
В данном случае одна ступень турбины снабжена внутренним комплектом лопаток 19 и внешним комплектом
лопаток 20, а другая ступень — внутренним комплектом лопаток 21 и внешним комплектом 22. Как показано
стрелками, рабочая жидкость, например пар, подается через внутренний набор лопаток одной ступени к
внешнему набору лопаток другой ступени для использования ее расширения; при этом для достижения этого
эффекта как в нормальном, так и в обратном режимах работы необходимо подавать рабочую жидкость с
противоположных концов турбины. Таким образом, для получения двух направлений вращения лопасти 19
должны быть повернуты в противоположную сторону относительно лопастей, хотя и иметь тот же угол
наклона, что и они, и изогнуты в противоположном направлении, в отличие от ранее описанного
расположения лопастей, используемого в конструкции, показанной на рис.
1 при этом внутренние лопатки 6 наклонены и изогнуты в противоположных направлениях по отношению к
наклону и кривизне внешних лопаток 5 соответственно (рис. 3), но получают рабочую жидкость с одной и той
же стороны.
Лопасти 22, разумеется, направлены так же, как и лопасти 19, а лопасти 21 направлены так же, как и лопасти
20.
Корпус в данной конструкции включает в себя центральную цилиндрическую часть 23, имеющую, при
необходимости, перемычки для крепления турбины, как показано на рисунке, и два торцевых паза 24,
имеющих центральные выступы 25, в которые входит вал 26, и концентрические кольцевые камеры 27 и 28,
при этом пар или аналогичная рабочая жидкость подается через удобные входные отверстия в любую из
внутренних камер 27 по желанию и отводится к отводу через камеру 28 на противоположном конце от
используемой камеры 27. Каждый этап снабжен описанным ранее устройством управления, при этом
пространство 29 между этапами используется для аварийного ввода или вывода жидкости, как описано выше.
Очевидно, что внешний набор портов управляющих устройств одной ступени должен быть открыт, в то время
как соответствующие порты 7 других управляющих устройств закрыты.
Преимуществом такой конструкции является также то, что скорость вращения одинакова как при обычном, так
и при обратном вращении. 8. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его
осуществления, я заявляю, что то, что я...
Соседние файлы в папке патенты