Центробежная радиальная турбина - RU2016140623A

1. Центробежная радиальная турбина, содержащая:

неподвижный защитный кожух (2);

по меньшей мере один опорный диск (3, 4), имеющий первую поверхность (9, 15), обеспечивающую опору по меньшей мере одной радиальной роторной ступени (10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19), образованной системой лопаток (14, 20), последовательно расположенных вдоль соответствующей круговой траектории;

по меньшей мере один ротационный вал (5, 7), выполненный как одно целое с соответствующим диском (3, 4);

причем упомянутая по меньшей мере одна радиальная роторная ступень (10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19) расположена в объеме (31) расширения для рабочей текучей среды;

причем упомянутый по меньшей мере один диск (3, 4) имеет сквозные впускные каналы (25, 28), расположенные в радиально наружном положении относительно соответствующего вала (5, 7) и в радиально внутреннем положении относительно упомянутой по меньшей мере одной радиальной роторной ступени (10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19);

причем упомянутый по меньшей мере один диск (3, 4) выполнен с возможностью свободно вращаться совместно с соответствующим валом (5, 7) вокруг оси (Х-Х) вращения под действием рабочей текучей среды, поступающей через сквозные впускные каналы (25, 28);

отличающаяся тем, что в соответствующих сквозных впускных каналах (25, 28) упомянутый по меньшей мере один диск (3, 4) содержит множество впускных роторных лопаток (26, 29) по меньшей мере одной соответствующей осевой роторной ступени (27, 30).

2. Турбина по п. 1, в которой впускные каналы (25, 28) по меньшей мере частично ограничены упомянутыми впускными роторными лопатками (26, 29).

3. Турбина по п. 1, в которой впускные роторные лопатки (26, 29) выполнены как одно целое с упомянутым по меньшей мере одним опорным диском (3, 4).

4. Турбина по п. 1, в которой соотношение между радиальной высотой каждой впускной роторной лопатки (26, 29) и диаметром упомянутого по меньшей мере одного опорного диска (3, 4) составляет от примерно 0,007 до примерно 0,05.

5. Турбина по п. 1, в которой осевая скорость перемещения рабочей текучей среды через впускные каналы (25, 28) составляет от примерно 35 м/с до примерно 100 м/с, предпочтительно от 40 м/с до 45 м/с.

6. Турбина по п. 1, содержащая множество впускных статорных лопаток (34, 38) соответствующей осевой ступени (27, 35, 30, 39), расположенных на одной линии с впускными роторными лопатками (26, 29) упомянутого по меньшей мере одного опорного диска (3, 4) и расположенных со стороны второй поверхности (21, 23) соответствующего опорного диска (3, 4), противоположной первой поверхности (9, 15).

7. Турбина по любому из пп. 1-6, содержащая по меньшей мере одну радиальную статорную ступень (63, 66), выполненную неподвижной относительно защитного кожуха (2) и образованную системой лопаток (66), последовательно расположенных вдоль соответствующей круговой траектории в радиально наружном и/или радиально внутреннем положении относительно упомянутой по меньшей мере одной радиальной роторной ступени (10, 11, 12), причем объем (31) расширения ограничен опорным диском (3) и защитным кожухом (2).

8. Турбина по п. 7, содержащая гребень (67), выполненный как одно целое с защитным кожухом (2) и расположенный со стороны второй поверхности (21) опорного диска (3), противоположной первой поверхности (9), а также расположенный во входном канале (68).

9. Турбина по п. 8, содержащая множество впускных статорных лопаток (34, 38) соответствующей осевой ступени (27, 35, 30, 39), расположенных на одной линии с впускными роторными лопатками (26, 29) упомянутого по меньшей мере одного опорного диска (3, 4) и расположенных со стороны второй поверхности (21, 23) соответствующего опорного диска (3, 4), противоположной первой поверхности (9, 15), причем впускные статорные лопатки (34) расположены по окружности вокруг гребня (67).

10. Турбина по любому из пп. 1-6, являющаяся турбиной с противоположными направлениями вращения и содержащая первый опорный диск (3) и второй опорный диск (4), причем первый диск (3) обращен ко второму диску (4) для ограничения объема (31) расширения, при этом лопатки (14) первого диска (3) радиально чередуются с лопатками (20) второго диска (4).

11. Турбина по любому из пп. 1-6, 8 или 9, в которой осевая роторная ступень (27, 30) является ступенью активного типа.

12. Турбина по любому из пп. 1-6, 8 или 9, в которой осевая роторная ступень (27, 30) является ступенью реактивного типа.

13. Турбина по любому из пп. 1-6, 8 или 9, в которой в опорном диске или дисках (3, 4) в радиально внутренних положениях относительно сквозных впускных каналов (25, 28) выполнены компенсационные сквозные отверстия (52) для уравновешивания осевых нагрузок на диски (3, 4).

14. Турбина по любому из пп. 1-6, 8 или 9, содержащая кольцевую камеру (44, 48), выполненную концентрической и обращенной ко второй поверхности опорного диска или каждого из опорных дисков (3, 4); причем неподвижный защитный кожух (2), в котором расположен опорный диск или диски (3, 4), содержит кольцевые стенки (41, 47), выполненные соосными с осью (Х-Х) вращения и ограничивающие упомянутую кольцевую камеру или камеры (44, 48).

15. Устройство для производства механической и/или электрической энергии, содержащее турбину по любому из пп. 1-14.