ITMI990341A1 - Prelievo di aria di raffreddamento sul lato di aspirazione di una paletta di diffusiore di uno stadio di compressione radiale di turbine a g - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

L'invenzione riguarda un prelievo di aria di raffreddamento dalla parte diffusore di uno stadio radiale di un compressore di una turbina a gas.

In una turbina a gas, che è costituita da un compressore, un dispositivo di combustione e una turbina, per il raffreddamento degli elementi strutturali colpiti dal gas caldo occorre aria di raffreddamento, che viene prelevata ad alta pressione dal compressore.

Il prelievo di aria compressa da uno stadio radiale di un compressore, che nel presente caso è uno stadio finale, avviene, in una turbina a gas sviluppata dalla richiedente, attraverso la parete laterale lato aspirazione delle palette di diffusore.

L'aria compressa di raffreddamento viene prelevata dallo stadio di compressione, che è costituito da una girante e da un diffusore, e viene immessa in un condotto dell'aria di raffreddamento disposto nel corpo del compressore. In un diffusore di tale tipo si sviluppa frequentemente nella regione posteriore, lato aspirazione, del canale di efflusso, per accumulo di strati limite sulle palette del diffusore, una zona stagnante o di distacco, che peggiora il rendimento dell'intero stadio di compressione.

Lo scopo dell'invenzione consiste nell'eseguire il prelievo dell'aria di raffreddamento nella parte compressore di una turbina a gas in modo che vengano creati effetti fluidodinamicamente positivi sul rendimento del compressore.

Il raggiungimento dello scopo si ottiene corrispondentemente alle caratteristiche distintive della rivendicazione principale. Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a vantaggiosi sviluppi del prelievo di aria di raffreddamento.

Mediante il dispositivo secondo l'invenzione il prelievo di aria di raffreddamento viene eseguito in modo che l'aria di raffreddamento compressa venga prelevata attraverso aperture o fessiire di fori ad andamento orizzontale internamente alle palette di diffusore sul lato aspirazione delle palette di diffusore.

Questi fori disposti orizzontalmente delle palette di diffusore vengono collegati attraverso fori analoghi dello stesso tipo sul lato esterno del diffusore con lo scarico dell'aria di raffreddamento nel corpo di compressore, per cui l'aria di raffreddamento compressa viene direttamente condotta dal diffusore al canale dell'aria sul lato esterno. Avviene in tal modo una aspirazione dello strato limite sul lato aspirazione delle palette di diffusore. Viene così impedita o perlomeno fortemente ridotta la formazione di una zona stagnante, il che migliora il rendimento dell'intero stadio.

Complessivamente, mediante il dispositivo secondo l'invenzione, viene ottenuta una eliminazione di una zona stagnante, che dà luogo ad una riduzione delle perdite nel diffusore e ad un aumento del ' rendimento dello stadio.

L'invenzione verrà meglio chiarita con riferimento ad un esempio di esecuzione schematico.

Mostrano:

la figura 1, una sezione longitudinale della parte compressore di una turbina a gas nella regione del diffusore;

la figura 2, una vista ingrandita del diffusore di figura 1 con esempi di esecuzione diversi di prelievo dell'aria di raffreddamento;

la figura 3, una sezione trasversale delle palette del diffusore.

La figura 1 mostra una sezione longitudinale di un compressore di una turbina a gas con parti del vano anulare (8), vano interno (9) del portapalette direttrici, corpo di compressore (15) e apertura di uscita (16) dell'aria compressa, che successivamente viene addotta alla camera di combustione. Le palette direttrici (12) del compressore sono fissate ai dischi di rotore (13), che vengono tenuti insieme da più -tiranti (14). Nel portapalette direttrici (1) sono fissate palette direttrici (11). Lo stadio finale del compressore è costituito da uno stadio radiale con una girante radiale (2), un diffusore palettato (3) e una palettatura deflettrice assiale (18). L'aria compressa giunge poi nel vano anulare (8). Il diffusore (20) è costituito dalla parte interna lato corpo (20.1) e dal lato esterno del corpo di diffusore (20.2) nonché dalle palette di diffusore (3) con fori ciechi (19) orizzontali disposti internamente.

In una tale turbina a gas, che è costituita da un compressore, un dispositivo di combustione e una turbina, per il raffreddamento dei componenti sollecitati dal gas caldo è richiesta aria di raffreddamento compressa, che viene prelevata ad alta pressione dal compressore.

La figura 2 mostra una vista ingrandita del diffusore di figura 1. La palettatura di diffusore (3) serve contemporaneamente, con i corrispondenti elementi di fissaggio (7), per il collegamento del portapalette direttrici (11) con il corpo di cuscinetto posteriore (21). Il prelievo di aria di raffreddamento compressa può avvenire sia attraverso fori tondi (6.1) sia anche attraverso fessure (6.2), che sono ricavate nelle palette di diffusore (3). Attraverso i fori di prelievo (6.1, 6.2) l'aria di raffreddamento giunge nei fori ciechi (19) delle palette di diffusore (3) e poi, attraverso fori (19.1), nel lato esterno del corpo di diffusore (20.2) e nello scarico dell'aria di raffreddamento (10) disposto nel corpo di diffusore.

La figura 3 mostra una sezione trasversale del diffusore (20) visto verso il lato interno (20.2) del corpo di diffusore con palette di diffusore (3) disposte radialmente, con le prese dell'aria di raffreddamento in corrispondenza dei fori ciechi (19), che possono essere eseguite come fori (6.1) o fessure (6.2). In questo diffusore (20), nella zona posteriore lato aspirazione del canale di efflusso non può più svilupparsi alcuna zona stagnante (5), rappresentata tratteggiata nella parte di destra di figura 3, che altera il rendimento dell'intero stadio di compressione.

La presa d'aria di raffreddamente è eseguita in modo che l'aria di raffreddamento venga prelevata sul lato aspirazione delle palette di diffusore (3) attraverso aperture di prelievo adatte (6.1/6.2) in fori ciechi (19) ad andamento orizzontale, attraverso fori nel lato esterno del corpo di diffusore (20.2), e attraverso lo scarico dell'aria di raffreddamento nel corpo venga alimentata ai componenti della turbina a gas sollecitati dal gas caldo.

Elenco dei numeri di riferimento:

1 portapalette direttrici

2 girante radiale

3 paletta di diffusore

4 parete del corpo

5 ristagno in 20

6 aperture in 20.1

6.1 fori

6.2 fessure

7 elementi di fissaggio

8 vano anulare

9 vano interno del portapalette direttrici

10 scarico dell'aria di raffreddamento

11 paletta direttrice

12 paletta direttrice

disco di rotore

tirante

corpo di compressore

apertura diuscita

raccordo tubolare

palettatura deflettrice assiale fori ciechi in 3

1 fori in 20.2

diffusore

1 lato interno del corpo di diffusore .2 lato esterno del corpo di diffusore corpo del cuscinetto posteriore

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1) Prelievo di aria di raffreddamento dalla parte diffusore di uno stadio radiale di un compressore di una turbina a gas, caratterizzato dal fatto che sul lato aspirazione della palettatura di diffusore (3) nei fori ciechi orizzontali (19) è disposta almeno una apertura (6) e che fori per l'aria di raffreddamento (19.1) vengono condotti attraverso il lato esterno del corpo di diffusore (20.2) e sono collegati con lo scarico (10) dell'aria di raffreddamento.
2. 2) Prelievo di aria di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le aperture (6) vengono eseguite come fori tondi (6.1).
3. 3) Prelievo di aria di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le aperture (6) vengono eseguite come fessure (6.2).