Пристрій для охолодження радіально-осьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора (варіанти)

1. Пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора, який відрізняє ться тим, що він додатково обладнаний 3 79439 - необхідність установки повітроохолоджувачів, що ускладнює систему охолодження робочого колеса. Відомий також пристрій для охолодження радіально-осьового робочого колеса гідромашини при роботі у режимі синхронного компенсатора [3], що містить трубопроводи, котрі підводять до ущільнень маточини і ободу робочого колеса охолоджувальне середовище (воду), що відбирається, наприклад, з напірного трубопроводу або з спіральної камери. Недоліки відомого пристрою полягають у наступному: - підведення охолоджувальної води до обмеженій поверхні робочого колеса; - складність підведення трубопроводів до ущільнень робочого колеса. Найбільш близьким з виявлених аналогів до передбачуваного винаходу є пристрій для охолодження робочих лопаток газової турбіни [4], що містить магістраль для підведення охолоджувального середовища і розміщені у неї сопла, орієнтовані на робочі лопатки. Недоліки відомого пристрою полягають у наступному: - сопла, що орієнтовані на робочі лопатки, не направляють речовину безпосередньо на лопатки, а тільки розпилюють ії у охолоджувальному середовищі; - сопла, що орієнтовані на робочі лопатки, дозволяють тільки підвищити ефективність випарювання речовини у охолоджувальному середовищі, тобто у пристрою утворюється пароповітряна суміш, котра улучає тільки на основи робочих лопаток; - більш низький коефіцієнт теплопровідності та теплоємкості пароповітряної суміші у порівнянні із водою; - конструкція пристрою не дозволяє підводити охолоджувальне середовище безпосередньо на вихідні або вхідні крайки робочих лопаток. В основу передбачуваного винаходу поставлено задачу створити такий пристрій для охолодження радіально-осьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора, нове виконання котрого дозволило б покращити відбирання тепла від робочого колеса, наприклад, від усієї поверхні, і забезпечити для цього підведення охолоджувального середовища до робочого колеса, тим самим підвищити надійність останнього. 1. Пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора, що заявляється, характеризується підведенням охолоджувального середовища до робочих лопаток. При цьому, відмітними ознаками передбачуваного винаходу у порівнянні із прототипом є: - пристрій додатково обладнаний магістраллю для підведення охолоджувального середовища у вигляді підвідного трубопроводу з соплами, приєднаними до трубопроводу; - установлення сопел у відсмоктувальній трубі, нижче робочого колеса, і їх орієнтованість на вихідні крайки лопатей робочого колеса; 4 Виконання пристрою для охолодження радіально-осьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора по обмежувальним ознакам дозволяє забезпечити підведення охолоджувального середовища до обмеженій поверхні робочих лопаток. Додаткове обладнання пристрою магістраллю для підведдення охолоджувального середовища у вигляді підвідного трубопроводу з соплами, приєднаними до трубопроводу, дозволяє підвести охолоджувальне середовище до будь-якого місця, зручного для підведення охолоджувального середовища до робочого колеса. Установлення сопел у відсмоктувальній трубі, нижче робочого колеса, і їх орієнтованість на вихідні крайки лопатей робочого колеса дозволяє забезпечити підведення охолоджувального середовища безпосередньо до лопатей робочого колеса, тобто до значній поверхні робочого колеса. 2. Пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора, що заявляється, характеризується підведенням охолоджувального середовища до робочих лопаток. При цьому, відмітними ознаками передбачуваного винаходу у порівнянні із прототипом є: - пристрій додатково обладнаний магістраллю для підведення і охолоджувального середовища у вигляді підвідного трубопроводу з соплами, ! приєднаними до трубопроводу; - установка сопел у кришці гідравлічної машини, вище робочого колеса, і їх орієнтованість на вхідні крайки лопатей робочого колеса. Виконання пристрою для охолодження радіально-осьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора по обмежувальним ознакам дозволяє забезпечити підведення охолоджувального середовища до обмеженій поверхні робочих лопаток. Додаткове обладнання пристрою магістраллю у вигляді підвідного трубопроводу з соплами, приєднаними до трубопроводу, дозволяє підвести охолоджувальне середовище до будь-якого місця, зручного для підведення охолоджувального середовища до робочого колеса. Установлення сопел у кришці гідравлічної машини, вище робочого колеса, і їх орієнтованість на вхідні крайки лопатей робочого колеса дозволяє забезпечити підведення охолоджувального середовища безпосередньо до лопатей, тобто до значній поверхні робочого колеса, наприклад, до лопатей високонапірного робочого колеса, коли підведення води на вихідні крайки лопатей утруднено, або не можливо. Для великих робочих коліс, при необхідності, можлива одночасна установка сопел і у відсмоктувальній трубі і у кришці гідравлічної машини. У цілому, сукупність суттєви х ознак дозволяє досягти технічний результат - одержати такий пристрій для охолодження радіально-осьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора, нове виконання котрого дозволяє забезпечити підведення охолоджувального середовища безпосередньо до лопатей робочого колеса, тобто покращити відбирання 5 79439 тепла від робочого колеса, від усієї його маси, що сприяє підвищенню надійності робочого колеса. Винахід, що заявляється, ілюструється кресленням, на котрих показано: Фіг.1 - пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора із магістраллю з соплом для підведення охолоджувального середовища на вихідні крайки лопатей робочого колеса; Фіг.2 - пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора із магістраллю з соплом для підведення охолоджувального середовища на вхідні крайки лопатей робочого колеса. Гідравлічна машина (див. Фіг.1 і 2 ) містить радіально-осьове робоче колесо 1 із лопатями 2, маточиною 3 і ободом 4, кришку 5, напрямний апарат 6 і відсмоктувальну тр убу 7. Для роботи гідроагрегата у режимі синхронного компенсатора воду у проточній частини гідравлічної машини відтискують стисненим повітрям від робочого колеса 1 у відсмоктувальну трубу 7 на 2...3м нижче робочого колеса 1, наприклад, до рівня 8, і створюють повітряну порожнину 9, у котрій обертається робоче колесо 1. 1. Пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора (див. Фіг.1) додатково містить магістраль для підведення охолоджувального середовища (води) у вигляді підвідного трубопроводу 10 з соплами 11, приєднаними до трубопроводу 10, котрі установлені у відсмоктувальній трубі 7, нижче робочого колеса 1, (у зоні повітряної порожнині 9) і орієнтовані на вихідні крайки 12 лопатей 2 робочого колеса 1, причому підвідний трубопровід 10 відбирає воду з напірного трубопроводу або з спіральної камери (не показано). Пристрій працює наступним чином. Охолоджувальна вода підводиться під тиском спрямовано на лопатеву систему 2 робочого колеса 1 (струмінь 13) і потрапляє у кожний міжлопатевий канал, обтикає лопаті 2, маточину 3, обід 4 і проходить крізь лопатеву систему 2, відбираючі тепло від робочого колеса 1. При цьому, нагріта вода струменя 13 і нагріта вода з поверхні робочо 6 го колеса 1, котра відкидається відцентровою силою, що створена обертовим робочим колесом 1, потрапляють до напрямного апарата 6, далі вода відводиться по каналам 14 і зливається у відсмоктувальну тр убу 7 (не показано). 2. Пристрій для охолодження радіальноосьового робочого колеса гідравлічної машини при роботі у режимі синхронного компенсатора (див. Фіг.2) додатково містить магістраль для підведення охолоджувального середовища (води) у вигляді підвідного трубопроводу 15 з соплами 16, приєднаними до трубопроводу 15, котрі установлені у кришці гідравлічної машини 5, вище робочого колеса 1, і орієнтовані на вхідні крайки 17 лопатей 2 робочого колеса 1, причому підвідний трубопровід 15 відбирає воду з напірного трубопроводу або з спіральної камери (не показано). Пристрій працює наступним чином. Охолоджувальна вода підводиться під , тиском спрямовано на лопатеву систему 2 робочого колеса 1 (струмінь 18) і потрапляє у кожний міжлопатевий канал, обтикає лопаті 2, маточину 3, обід 4 і проходить крізь лопатеву систему 2, відбираючи тепло від робочого колеса 1. При цьому, нагріта вода струменя 18 зливається у відсмоктувальну трубу 7, а нагріта вода з поверхні робочого колеса 1 відцентровою силою, що створена обертовим робочим колесом 1, відкидається до напрямного апарата 6, далі відводиться по каналам 14 і зливається у відсмоктувальну трубу 7 (не показано). Джерела інформації, що прийняті до уваги при складанні заявки: 1. Спосіб зменшення нагріву ущільнень робочого колеса, котре обертається у повітрі. Патент США №4047831; НКВ кл. 415-1, МПК F04D28/08; 1977. 2. Метод охолодження гідравлічної відцентрової лопатної машини, що обертається у повітрі, і гідравлічна відцентрова лопатна машина для здійснення методу. Патент Швейцарії №463428; кл. 88а, 12; 1968. 3. Смирнов A.M., Усталов В.А. "Перевод гидроагрегата в режим синхронного компенсатора" М.: Энергия, 1974, с. 20. 4. Устройство для охлаждения рабочих лопаток газовой турбины. A.c. CCCP N 1792115; МПК F01D5/18; 1989. - Прототип. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79439 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601