КОНСТРУКЦИЯ ТУРБИНЫ С УЛУЧШЕННЫМ УПЛОТНЯЮЩИМ ЭФФЕКТОМ

1. Турбина, содержащая
ротор (10), установленный с возможностью вращения вокруг оси (x) ротора, и содержащий несколько сегментов (11) лопаток ротора, направленных радиально наружу, и имеющих профиль (13), и внутреннюю обечайку (12),
статор (20), окружающий ротор (10) формирующий кольцеобразный путь (60) потока нагнетаемой рабочей текучей среды (61), и содержащий несколько сегментов (21) направляющих лопастей, размещенных смежно с лопатками (11) ротора, и направленных радиально внутрь, имеющий профиль (23) и внутреннюю обечайку (22) лопасти, при этом
статор (20) содержит цилиндрическую стенку (89, 87), соосную оси (x) ротора, и кольцеобразную стенку (83), расположенную на средней секции внешней поверхности (110) цилиндрической стенки (89, 87) статора,
уплотнение (35), включающее задний край (24) внутренней обечайки (12) лопатки, передний край (107) внутренней обечайки (22) лопасти, и первую кольцеобразную полость (82) и вторую кольцеобразную полость (96), причем
первая кольцеобразная полость (82) образована по меньшей мере передним краем (107) внутренней обечайки (22) лопасти, первой частью (89) цилиндрической стенки (89, 87) статора и кольцеобразной стенкой (83) статора,
вторая кольцеобразная полость (96) образована по меньшей мере задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки, второй частью (87) цилиндрической стенки (89, 87) статора и кольцеобразной стенкой (83) статора,
первая кольцеобразная полость (82) сообщена с кольцеобразным путем (60) потока посредством первого кольцеобразного канала (101) уплотнения, отделена от второй кольцеобразной полости (96) посредством кольцеобразной стенки (83) статора и сообщена со второй кольцеобразной полостью (96) посредством второго кольцеобразного канала (102) уплотнения между ободом (105) кольцеобразной стенки (83) статора и задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки,
вторая кольцеобразная полость (96) сообщена с пространством (90) для формирования уплотняющей текучей среды через третий кольцеобразный канал (103) уплотнения.
2. Турбина по п. 1,
отличающаяся тем, что
задний край (24) внутренней обечайки (12) лопатки содержит цилиндрическую стенку (14) ротора на его заднем конце.
3. Турбина по п. 2,
отличающаяся тем, что
цилиндрическая стенка (14) ротора имеет радиальную ширину, увеличивающуюся в направлении его длины, начиная от ее дальнего конца.
4. Турбина по любому из пп. 2 или 3,
отличающаяся тем, что
второй кольцеобразный канал (102) уплотнения образован задним концом цилиндрической стенки (14) ротора и ободом (105) кольцеобразной стенки (83) статора.
5. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
передний край (107) внутренней обечайки (22) лопасти содержит непрерывную выпуклую поверхность (106) изгиба, обращенную к пути (60) потока.
6. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
кольцеобразная стенка (83) статора расположена перпендикулярно цилиндрической стенке (89, 87) статора.
7. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
кольцеобразная стенка (83) статора содержит первую секцию (121) и вторую секцию (122), причем первая секция (121) расположена перпендикулярно цилиндрической стенке (89, 87) статора, а вторая секция (122) наклонена или изогнута относительно первой секции (121), в частности, в направлении первой кольцеобразной полости (82).
8. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
вторая кольцеобразная полость (96) образована по существу радиально расположенной поверхностью (98) кольца ротора (10), по существу параллельной кольцеобразной стенке (83) статора.
9. Турбина по п. 8,
отличающаяся тем, что
вторая кольцеобразная полость (96) образована по существу аксиально ориентированным фланцем (86) ротора (10), причем третий кольцеобразный канал (103) уплотнения образован аксиальным краем цилиндрической стенки (89, 87) статора и фланцем (86).
10. Турбина по п. 9,
отличающаяся тем, что
фланец (86) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D1) до оси (x) ротора большее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора.
11. Турбина по п. 9,
отличающаяся тем, что
фланец (86) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D3) до оси (x) ротора меньшее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора.
12. Турбина по п. 8,
отличающаяся тем, что
вторая кольцеобразная полость (96) образована по существу аксиально расположенным первым фланцем (131) ротора (10), который содержит по существу аксиально расположенный второй фланец (132), при этом
первый фланец (131) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D1) до оси (x) ротора большее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора,
второй фланец (132) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D3) до оси (x) ротора меньшее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора,
третий кольцеобразный канал (103) уплотнения образован аксиальным краем (134) цилиндрической стенки (89, 87) статора, входящим в пространство (133) между первым фланцем (131) и вторым фланцем (132).
13. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
третий кольцеобразный канал (103) уплотнения содержит аксиально расположенный кольцеобразный аксиальный канал (103А) и второй радиально расположенный радиальный канал (99),
причем аксиальный канал (103A) ограничен поверхностью (137) оболочки цилиндрической стенки (89, 87) статора и радиально расположенной поверхностью (138) фланца (86) или первого фланца (131),
радиальный канал (99) ограничен поверхностью (136) кольца цилиндрической стенки (89, 87) статора и аксиально обращенной поверхностью (135) ротора.
14. Турбина, содержащая:
ротор (10), установленный с возможностью вращения вокруг оси (x) ротора, и содержащий несколько сегментов (11) лопаток ротора, направленных радиально наружу, и имеющих профиль (13), и внутреннюю обечайку (12),
статор (20), окружающий ротор (10) формирующий кольцеобразный путь (60) потока нагнетаемой рабочей текучей среды (61), и содержащий несколько сегментов (21) направляющих лопастей, размещенных смежно с лопатками (11) ротора, и направленных радиально внутрь, имеющий профиль (23) и внутреннюю обечайку (22) лопасти, при этом
статор (20) содержит кольцеобразную разделительную стенку (150) статора соосную оси (x) ротора, которая включает в себя радиальный фланец (151), первый аксиальный фланец (152) и второй аксиальный фланец (153),
уплотнение (35), содержащее задний край (24) внутренней обечайки (12) лопатки, передний край (107) внутренней обечайки (22) лопасти, и первую кольцеобразную полость (82) и вторую кольцеобразную полость (96), при этом
первая кольцеобразная полость (82) образована по меньшей мере передним краем (107) внутренней обечайки (22) лопасти, первой частью кольцеобразной разделительной стенки (150) статора и радиальным фланцем (151),
вторая кольцеобразная полость (96) образована по меньшей мере задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки, радиальным фланцем (151) и первым аксиальным фланцем (152),
первая кольцеобразная полость (82) сообщена с кольцеобразным путем (60) потока посредством первого кольцеобразного канала (101) уплотнения, отделена от второй кольцеобразной полости (96) посредством радиального фланца (151), сообщена со второй кольцеобразной полостью (96) посредством второго кольцеобразного канала (102) уплотнения между ободом радиального фланца (151) и задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки,
вторая кольцеобразная полость (96) сообщена с полым пространством (90) для обеспечения уплотняющей текучей среды посредством третьего кольцеобразного канала (103) уплотнения, который образован первым аксиальным фланцем (152), вторым аксиальным фланцем (153) и радиально ориентированным фланцем (154) ротора, входящим в пространство (155) между первым аксиальным фланцем (152) и вторым аксиальным фланцем (153).
15. Турбина по любому из пп. 1-3, содержащая несколько инжекторов (200) охлаждающей текучей среды, расположенных под внутренней обечайкой (22) лопасти.
16. Турбина по п. 14, содержащая несколько инжекторов (200) охлаждающей текучей среды, расположенных под внутренней обечайкой (22) лопасти.