101099. lajstromszámú szabadalom • Radiális áramlású gázturbinakerék, elsősorban állandó nyomású gázturbinákhoz

— 2 — lapátok lehetnek (4') szigetelés nélküliek, ekkor azonban a tárcsák összeerősítése célszerűen egyéb szigetelt alkatrészekkel történik. Erre szolgál példánakokáért a 5 (8) orsó, amely a (9) szigeteléssel van ellat\ ci. A (4") lapát teljes hosszában a (10) lemezek közé zárt gázréteg-szigeteléssel bír, a (4"') lapát viszont csak hosszának bizonyos részén van a (11) szigeteléssel el-10 látva, a lapát többi része nincs szigetelve. A (4") és a i(4"') kivitelű lapátok, mivel szigetelt résszel bírnak, alkalmasak arra, hogy a tárcsák összeépítéséből eredő mechanikai igénybevételeket átvigyék. A 15 (4"') lapát alkalmazása ott előnyös, ahol valamely oknál fogva a lapátok nem tisztán radiálisak, hanem pl. a gáz kilépésénél ferde irányúak. Az 1. ábrán feltüntetett (13) falak a tur-J! 20 binaház álló részei. Ezek a turbinakeréktől elfordított oldalukon hűtve vannak, pl. folyadék- vagy léghűtéssel. Az 1. ábrán folyadékhűtés van feltüntetve. Ennek az a célja, hogy a futótárcsák biztosan ala-25 esony hőfokon maradjanak. A tárcsák l^gyanis az alkalmazott hőszigetelés dacára is felvesznek egy bizonyos, habár csekély mennyiségű meleget, amelynek elvezetéséről gondoskodni kell. A futótárcsa 80 és az álló fal között a kerék forgása folytán heves gázáramlás van, amely áramlás igen jó melegátvitelt biztosít a futótárcsákról a (13) hideg falakra. Előnyös a találmány tárgya szerinti 35 turbinakerékre nézve, ha úgy a szigetelés gáztereiben, mint a (14) légtérben a nyo más állandó, mert minden nyomásingadozás meleg gáz beáramlásával jár, vagyis újabb melegveszteséget okoz. Ezért a talál-40 mány tárgyát képező turbinakerék elsősorban állandó túlnyomással dolgozó gázturbinákhoz alkalmas. Az igénybevett alkatrészek hőszigetelése azonban nem csak az eddig leírt formában 45 lehetséges. Bármely hatás, amely a gázok áramlását a falak közelében lassítja, hőszigetelés gyanánt hat. A falak barázdákkal való ellátása stb. tehát szintén alkalmas a hőszigetelés előmozdítására. 50 Legegyszerűbben, bár kevésbbé hatásosan érhető el a hőszigetelés oly módon is, hogy a forró gázok és a turbinatárcsák közötti. relatív áramlási sebességet igen alacsony értéken tartjuk. Ekkor a falak meu-55 tén közel nyugvó gázrétegek jönnek létre, melyek a melegátadást nagyon lerontják Megvalósítható tehát a találmány tárgyát képező turbinakerék oly módon is, ha igen kis relatív áramlási sebességeket enge dünk meg a falak és a forró gázok között 60 Az alacsony sebességnek megvan az a további előnye is, hogy az áramlási súrló dási veszteségek minimális értékre szállnak le és ezáltal igen jó hidraulikai hatásfok érhető el. Igen előnyös ezért pl. a 65 (4', 4", 4"') kivitelű lapátolás esetén is alacsony relatív sebességeket alkalmazni, mert nagy relatív áramlási sebességek esetén a (8) orsó és a (9) szigetelés, valamint a lapátoknak szigetelésük következ- 70 tében előálló erős megvastagodása és az átáramlási keresztmetszetek változása folytán nagy hidraulikai veszteségekkel kellene számolnunk. Ugyancsak a találmány keretébe tartó- 75 zik az a megoldás is, amikor a különböző kivitel szerinti szigetelésű lapátokat ugyanazon futókeréken kombináljuk, Tehát pl, a lapátok egy részét a (4") kiviteli példa szerint tartó lapátoknak, tehát 80 szigetelve képezzük ki, a többit pedig a (4') szerint, szigetelés nélkül. A kis relatív áramlási sebességek megvalósításánál ki kell terjedni figyelmünk nek az úgynevezett csatornaörvény szere- 85 pére is. A hidraulika szerint ugyanis, ha az o) szögsebességgel forgó turbinakerékbe a gázok örvénymentesen áramlanak be, a kialakuló relatív mozgás olyan lesz, hogy a gáz minden pontjában co nagyságú ör- 90 vénnyel fog bírni. Ez az örvénymozgás belső áramlásokkal jár, amelyek a lapátok hátlapján a sebességet csökkentik, mellső lapján pedig növelik. Kis áramlási sebességek úgy valósíthatók meg igazán jól, 95 ha ezen belső áramlásokat lehetőleg csökkentjük. Ez a hidraulika szerint azáltal érhető el, hogy a A lapátosztást (2. ábra) lehetőleg kicsinyre választjuk, vagyis igen sűrű lapátolást alkalmazunk. Ez a 100 sűrű lapátolás viszont a kis átáramlási sebességek mellett nem fog jelentékeny súrlódási veszteséget okozni. Szabadalmi igények: 1. Radiális áramlású gázturbinakerék, az 105 által jellemezve, hogy a nagy kerületi sebesség folytán keletkező mechanikai igénybevételt felvevő gépalkatrészek, mint keréktárcsák, valamint a kerék-