RU196211U1

RU196211U1 - Seal of the radial clearance of the turbomachine guideless apparatus

Info

Publication number: RU196211U1
Application number: RU2019139561U
Authority: RU
Inventors: Владислав Викторович Горбачев; Виктор Игоревич Тихоновский; Александр Вадимович Осипов; Виктор Тимофеевич Перевезенцев
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-02-19

Abstract

Полезная модель относится к области турбостроения, использующей в проточной части турбины безбандажные направляющие аппараты, имеющие в торцевой области лопаток подвижное сотовое уплотнение, прижимаемое газодинамическими силами за счет перепада давления в полости лопатки и радиальном зазоре. Уплотнение радиального зазора безбандажного направляющего аппарата турбомашин содержит подвижную сотовую вставку, поддерживающую величину радиального зазора. В полости лопатки со стороны корыта имеются отверстия для газа, а на торце направляющей лопатки выполнена внутренняя полость, в которой расположена подвижная сотовая вставка, выполненная как одно целое с сотовыми ячейками и подложкой, имеющей отверстия, при этом перемещение сотовой вставки ограничивает заглушка.The utility model relates to the field of turbine engineering, which uses bandage-free guiding devices in the turbine flow section, which have a movable honeycomb seal in the end region of the blades, pressed by gas-dynamic forces due to the pressure drop in the blade cavity and the radial clearance. The radial clearance seal of the sleeveless guiding apparatus of the turbomachines comprises a movable honeycomb insert supporting the radial clearance value. In the cavity of the blade from the side of the trough there are holes for gas, and at the end of the guide blade there is an internal cavity in which there is a movable honeycomb insert made integrally with the honeycomb cells and the substrate having holes, while the movement of the honeycomb insert limits the plug.

Description

Полезная модель относится к области турбостроения, использующей в проточной части турбины безбандажные направляющие аппараты, имеющие в торцевой области лопаток подвижное сотовое уплотнение, прижимаемое газодинамическими силами за счет перепада давления в полости лопатки и радиальном зазоре.The utility model relates to the field of turbine engineering, which uses bandage-free guiding devices in the turbine flow section, which have a movable honeycomb seal in the end region of the blades, pressed by gas-dynamic forces due to the pressure drop in the blade cavity and the radial clearance.

Известно унифицированное сотовое уплотнение турбомашины (патент №187735), которое представляет собой сотовую структуру, напаянную на тонкую пластину (подложку), вставляемую в пазы корпуса турбомашины, имеющую возможность радиального перемещения за счет деформации пружин, поддерживающих пластины с обеспечением надежности при касании рабочих лопаток о статор и величины заданного зазора в уплотнении.A unified honeycomb seal of a turbomachine is known (patent No. 187735), which is a honeycomb structure soldered onto a thin plate (substrate) inserted into the grooves of the turbomachine body, which has the ability to radially move due to the deformation of the springs supporting the plates to ensure reliability when the working blades touch the stator and the specified clearance in the seal.

Недостаток данного уплотнения является наличие пружин для поджатия уплотнения и при ненадежности, которых минимальный зазор в уплотнении не может быть постоянным.The disadvantage of this seal is the presence of springs for preloading the seal and when unreliable, of which the minimum clearance in the seal cannot be constant.

Задача полезной модели это снижение утечки газа через радиальный зазор и повышение эффективности работы лопаточного аппарата.The objective of the utility model is to reduce gas leakage through the radial clearance and increase the efficiency of the blade apparatus.

Указанная задача достигается тем, что уплотнение радиального зазора безбандажного направляющего аппарата турбомашин, содержащее подвижную сотовую вставку, поддерживающую величину радиального зазора, отличающееся тем, что в полости лопатки со стороны корыта имеются отверстия для газа, а на торце направляющей лопатки выполнена внутренняя полость, в которой расположена подвижная сотовая вставка, выполненная как одно целое с сотовыми ячейками и подложкой, имеющей отверстия, при этом перемещение сотовой вставки ограничивает заглушка.This task is achieved in that the seal of the radial clearance of the bandageless guiding apparatus of the turbomachines, containing a movable honeycomb insert supporting the radial clearance, characterized in that there are gas holes in the cavity of the blade from the side of the trough, and an internal cavity is made at the end of the guide blade in which a movable honeycomb insert is arranged integrally with the honeycomb cells and the substrate having openings, while the movement of the honeycomb insert limits the plug.

Предлагаемая полезная модель исключает ненадежные пружины для поджатия уплотнения, заменяя их гидродинамическим усилием от перепада давления на сотовую вставку, используя энергию набегающего на лопатку потока газа. Подвижное расположение сотовой вставки в полости лопатки позволяет свободное передвижение вставки в случае касания в процессе работы движущихся частей ротора.The proposed utility model eliminates unreliable springs for compressing the seal, replacing them with hydrodynamic force from the differential pressure on the honeycomb insert, using the energy of the gas flow incident on the blade. The movable location of the honeycomb insert in the cavity of the blade allows the free movement of the insert in case of touching during the operation of the moving parts of the rotor.

Уплотняющий эффект достигается, во-первых, поддержанием минимального зазора в уплотнении и дополнительно за счет проникновения уплотняющего газа через отверстия в сотовой структуре в область радиального зазора, создавая запирающий эффект для утечки газа через радиальный зазор.The sealing effect is achieved, firstly, by maintaining a minimum clearance in the seal and additionally due to the penetration of the sealing gas through the holes in the honeycomb structure into the region of the radial clearance, creating a locking effect for gas leakage through the radial clearance.

Демпфирующее воздействие на вставку осуществляется за счет разности давления газа в полости лопатки и радиальном зазоре, которое дополнительно подает уплотняющий газ через сотовую структуру в пространство радиального зазора, снижая утечку, повышая эффективность работы лопаточного аппарата.The damping effect on the insert is due to the difference in gas pressure in the cavity of the blade and the radial clearance, which additionally supplies the sealing gas through the honeycomb structure to the space of the radial clearance, reducing leakage, increasing the efficiency of the blade apparatus.

На рис. 1 показано устройство, на рис.2 вид А, на рис.3 сечение Б-Б.In fig. Figure 1 shows the device, in Fig. 2 view A, in Fig. 3 section BB.

На торце направляющей лопатки 1 выполняется внутренняя полость 2, в которой располагается подвижная сотовая вставка 3, которая выполнена как одно целое с сотовыми ячейками 4 и подложкой 5 электроискровым выжиганием. Перемещение сотовой вставки 3 ограничивает заглушка 6, которая обеспечивает минимальную величину радиального зазора δ. В полость лопатки 2 поступает газ из проточной части через отверстие 7 на поверхности корыта 8 лопатки 1. Прижимают сотовую вставку 3 заглушка 6 разностью давлений в полости 2 и радиального зазора δ, частично газ поступает через отверстия 9 в подложке 5 сотовой вставки 3 и сотовые ячейки 4 в пространство зазора δ.At the end of the guide vanes 1, an internal cavity 2 is made, in which a movable honeycomb insert 3 is located, which is made integrally with the cells 4 and the substrate 5 by electric spark burning. The movement of the honeycomb insert 3 is limited by a plug 6, which provides a minimum value of the radial clearance δ. Gas enters the cavity of the blade 2 from the flowing part through an opening 7 on the surface of the trough 8 of the blade 1. Press the honeycomb insert 3 of the plug 6 by the pressure difference in the cavity 2 and the radial clearance δ, partially the gas flows through the holes 9 in the substrate 5 of the honeycomb insert 3 and the cell 4 into the gap space δ.

При касании вставки 3 о поверхность ротора 10 происходит её демпфирование за счёт разности давления и возвращение в исходное положение с возможным истиранием сотовой поверхности, без разрушения ее целостности.When the insert 3 is touched on the surface of the rotor 10, it is damped due to the pressure difference and returns to its original position with possible abrasion of the honeycomb surface, without destroying its integrity.

Отметим, что в данном решении не используется энергия газа от постороннего источника с выполнением сложных коммуникаций подвода иного газа (воздуха) через дополнительные отверстия в тонком профиле лопатки.Note that this solution does not use gas energy from an external source with the implementation of complex communications for supplying another gas (air) through additional holes in the thin profile of the blade.

Claims

A seal of the radial clearance of the turbomachine guideless apparatus, comprising a movable honeycomb insert supporting a radial clearance, characterized in that there are gas holes in the cavity of the blade from the side of the trough, and an internal cavity is made at the end of the guide blade, in which the movable honeycomb insert is made as a whole with the cells and the substrate having holes, while the movement of the honeycomb insert limits the plug.