IT8319599A1 - GAS TURBOMOTOR COMPRESSOR HOUSING - Google Patents
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Description
DOCUMENTAZIONE DOCUMENTATION
RILEGATA BOUND
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
dell'invenzione industriale dal titolo: of the industrial invention entitled:
"CARCASSA DI COMPRESSORE DI TURBOMOTORE A GAS" "GAS TURBOMOTOR COMPRESSOR HOUSING"
RIASSUNTO SUMMARY
Sezione di compressore di un turbomotore a gas comprendente una carcassa a doppia parete nella quale una parete interna non strutturale ? fissata amovibile a una sottile carcassa esterna strutturale. La parete interna isola la sottile carcassa esterna del diffusore durante i funzionamenti transitori della turbina oltre pieno gas ed a gas ridotto. Durante il funzionamento oltre pieno gas ed a gas ridotto, la parete interna non strutturale ritarda il riscaldamento e il raffreddamente rapido della carcassa esterna a parete relativamente sottile, e riduce l'allineamento difettoso radiale tra la carcassa del diffusore e la girante dovuto alla irregolare dilatazione e contrazione termica. La parete interna non strutturale,regola la dilatazione e la contrazione termica della carcassa del diffusore rispetto alla girante. Per la messa ,a punto fine dei giochi reali tra il diffusore e la girante ed evitare il surriscaldamento della parete esterna della carcassa, tra la parete interna non strutturale e la carcassa esterna viene usato un materiale d'isolamento termico. Compressor section of a gas turbine engine comprising a double-walled housing in which a non-structural inner wall? detachably fixed to a thin structural outer casing. The inner wall isolates the thin outer casing of the diffuser during transient operation of the turbine over full throttle and reduced throttle. During over-full-throttle and reduced-gas operation, the non-structural inner wall retards rapid heating and cooling of the relatively thin-walled outer casing, and reduces radial misalignment between the diffuser casing and the impeller due to uneven expansion and thermal contraction. The non-structural internal wall regulates the thermal expansion and contraction of the diffuser casing with respect to the impeller. To fine tune the real clearances between the diffuser and the impeller and avoid overheating of the outer casing wall, a thermal insulation material is used between the non-structural inner wall and the outer casing.
Premesse relative all<1>invenzione Premises relating to the <1> invention
La presente invenzione concerne un turbomotore a gas, e in particolare un tale motore che ha una prestazione migliorata del compressore durante i periodi di funzionamento transitorio. The present invention relates to a gas turbine engine, and in particular such an engine which has improved compressor performance during transient operating periods.
Un problema attuale nelle turbomacchine, come per esempio i compressori di turbomotore a gas, concerne la risposta termica transitoria durante periodi di funzionamento del motore, noti come funzionamento oltre pieno gas ed a gas ridotto. Durante questi periodi di funzionamento transitorio del motore, nelle componenti del diffusore e della girante si verificano delle notevoli escursioni radiali. Allo scopo di evitare 1<1 >interierenza tra il diffusore e la girante del compressore durante queste escursioni transitorie devono essere previsti dei giochi tra le palettature del diffusore e della girante. Nei compressori tipici questi giochi sono indesiderabilmente grandi durante il funzionamento sia transitorio sia non transitorio, e pertanto influenzano negativamente l'efficienza del compressore e il margine di stallo. Piti in particolare, la parete della carcassa esterna di un diffusore di un compressore tipico di turbomotore a gas ? di metallo relativamente sottile e risponde rapidamente ai cambiamenti di temperatura durante il funzionamento del motore oltre pieno gas ed a gas ridotto. A current problem in turbomachinery, such as gas turbine engine compressors, concerns the transient thermal response during periods of engine operation, known as over full throttle and reduced throttle operation. During these periods of transient engine operation, large radial excursions occur in the diffuser and impeller components. In order to avoid 1 <1> interference between the diffuser and the impeller of the compressor during these transitory excursions, clearances must be provided between the blades of the diffuser and the impeller. In typical compressors these clearances are undesirably large during both transient and non-transient operation, and therefore negatively affect compressor efficiency and stall margin. Specifically, the wall of the outer casing of a diffuser of a typical gas turbine engine compressor? of relatively thin metal and responds quickly to temperature changes during engine operation over full throttle and at reduced throttle.
Uno degli scopi della presente invenzione ? di migliorare la prestazione di un turbomotore a gas riducendo il gioco durante il funzionamento transitorio. One of the purposes of the present invention? to improve the performance of a gas turbine engine by reducing backlash during transient operation.
Un altro scopo della presente invenzione ? di migliorare la prestazione di un turbomotore a gas?isolando la struttura esterna portante il carico di sollecitazione di una carcassa di compressore dagli effetti di eccessivo riscaldamento e raffreddamento durante il funzionamento transitorio. Another object of the present invention? to improve the performance of a gas turbine engine by isolating the external structure carrying the stress load of a compressor housing from the effects of excessive heating and cooling during transient operation.
Altro scopo della presente invenzione ? di introdurre un ritardo termico nella carcassa esterna allo scopo di ridurre un gradiente di temperatura attraverso la sua parete. Another purpose of the present invention? introducing a thermal retardation into the outer casing in order to reduce a temperature gradient across its wall.
Un ulteriore scopo della presente invenzione h di ottimizzare i giochi tra la carcassa del diffusore e la girante per migliorare il rendimento del motore e i margini di etallo del compressore. A further object of the present invention is to optimize the clearances between the casing of the diffuser and the impeller to improve the efficiency of the motor and the margins of etal of the compressor.
Altro scopo della presente invenzione ? di ritardare la risposta termica della parete esterna allo scopo di ottenere un migliore adattamento diffusore-girante per gioco ottimale. Another purpose of the present invention? to delay the thermal response of the external wall in order to obtain a better diffuser-impeller adaptation for optimal clearance.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? di provvedere una carcassa di turbomacchina per circondare una girante nella qua le una parete interna ? fissata alla carcassa e isolata termicamente da essa, per regolare i giochi radiali tra la girante e la parete interna per provvedere un gioco prestabilito durante il funzionamento della turbomacchina. A further purpose of the present invention? to provide a turbomachine housing to surround an impeller in which an inner wall? fixed to the casing and thermally insulated therefrom, to adjust the radial clearances between the impeller and the inner wall to provide a predetermined clearance during the operation of the turbomachine.
Altro scopo della presente invenzione ? di migliorare il rendimento della turbina a gas tagliando i percorsi del carico di pressione e di temperatura dalla parete interna alla parete esterna portante il carico. Another purpose of the present invention? to improve the efficiency of the gas turbine by cutting the paths of the pressure and temperature load from the internal wall to the external wall carrying the load.
Descrizione sommaria dell*invenzione Brief description of the invention
In una realizzazione della presente invenzione ? provvista una carcassa di turbomacchina per circondare una girante. La carcassa comprende una parete strutturale esterna. Una parete non strutturale interna ? fissata alla parete esterna e isolata termicamente da essa per regolare un gioco radiale tra la girante e la parete interna per provvedere un gioco prestabilito durante il funzionamento della turbomacchina. In an embodiment of the present invention? provided a turbomachine housing to surround an impeller. The casing includes an outer structural wall. An internal non-structural wall? fixed to the outer wall and thermally insulated therefrom to adjust a radial clearance between the impeller and the inner wall to provide a predetermined clearance during turbomachinery operation.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
La figura 1 ? una vista in sezione di partedi un compressore secondo una direzione assiale e incorporante una realizzazione della presente invenzione. Figure 1? a sectional view of part of a compressor in an axial direction and incorporating an embodiment of the present invention.
La figura 2 ? una vieta in sezione di un anello di supporto di stadio di un compressore in relazione alla carcassa esterna. Figure 2? a cross section of a compressor stage support ring in relation to the outer casing.
La figura 3 ? una vista in pianta di un anello di supporto di settore. Figure 3? a plan view of a sector support ring.
La figura 3A ? una vista in sezione lungo la 3A - 3A. Figure 3A? a sectional view along the 3A - 3A.
La figura 4 ? una vista isometrica di una staffa di fermo dell'anello di support? di settore. Figure 4? an isometric view of a support ring retaining bracket? sector.
La figura 5 ? un grafico che mette a confronto i giochi transitori in uno stadio di compressore col gioco transitorio raggiunto nello stesso stadio con una realizzazione della presente invenzione . Figure 5? a graph comparing the transient backlashes in a compressor stage with the transient backlash achieved in the same stage with an embodiment of the present invention.
La figura 6 ? un 'altra realizzazione della presente invenzione? come nella figura 1. Figure 6? another embodiment of the present invention? as in figure 1.
Descrizione dettagliata dell<1>invenzione Detailed description of the invention
Con riferimento alla figura 1 ? mostrata in sezione una porzione di una sezione di compressore 10 di una turbina a gas? Il compressore 10 comprende una valvola di girante cilindrica (non mostrata) disposta radialmente all'interno di una parete sottile 25 di carcassa e distanzata da essa per formare un canale anulare di portata del gas (non mostrato). La parete 25 della carcassa comprende una met? superiore e inferiore (non mostrata) che sono unite a mezzo di flange e di bulloni (non mostrati). Da una tale valvola di girante pende radialmente all'esterno una molteplicit? di palette graduate 12f 14? 16 della girante che si estendono attraverso il canale di flusso del gas? La valvola e le palette 12? 14? 16 della girante Bono azionate rotatorie dall'albero di comando (non mostrato) allo scopo di comprimere il flusso di gas nel canale del gas. With reference to Figure 1? shown in section a portion of a compressor section 10 of a gas turbine? The compressor 10 comprises a cylindrical impeller valve (not shown) disposed radially within a thin casing wall 25 and spaced therefrom to form an annular gas flow channel (not shown). The casing wall 25 comprises a half? upper and lower (not shown) which are joined by means of flanges and bolts (not shown). A multiplicity hangs radially outwardly from such an impeller valve. of graduated pallets 12f 14? 16 of the impeller extending through the gas flow channel? The valve and vanes 12? 14? 16 of the Bono impeller rotationally driven by the drive shaft (not shown) in order to compress the flow of gas in the gas channel.
Disposte direttament e opposte alle rispettive palette 12, 14? 16 della girante ci sono l'anello di supporto e le staffe di fermo 24, 26, 26 che sono fissate saldamente alla carcassa 25 mediante rispettivi bull?ni filettati 30, 32, 34. I vertici delle palette 12, 14, 16 della girante sono separati dalle staffe 24, 26, 28 per una distanza d. Tra la carcassa 25 e le rispettive staffe di fermo 24, 26, 28 sono interposti i distanziatori 31? 33? 35 allo acopo di mantenere una distanza adatta tra la carcassa 25 e le staffe 24? 26, 28. Le staffe di fermo 24? 26, 28 sono mostrate pi? in dettaglio nella vista isometrica di figura 4 e mostrano chiaramente le scanalature laterali 40, 41 ricavate rispettivamente tra i listelli 42, 43 e gli elementi inclinati 44, 45. Sulla staffa 24 ? previsto un gradino87 il cui scopo sar? trattato in seguito. Tornando alla figura 1, le palette o profili aerodinamici 18, 20, 22 del diffusore comprendono le rispettive linguette di montaggio 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62. Le linguette di montaggio 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 sono previste rispettivamente per l'impegno combaciante con le dette scanalature 40, 41, 47, 49, 51, 53? 55 e pertanto i profili aerodinamici 18, 20, 22 del diffusore sono fissati alla carcassa 25 della girante. Immediatamente sopra alla piattaforma di montaggio del diffusore o delle linguette di montaggio 52, 54, 56, 58, 60, 62 e ad una superficie interna della carcassa 25, si trovano i rispettivi spazi 64, 66, 68 nei quali possono essere inseriti gli isolamenti 27, 29, 31. Si osserva che la paletta 22, che ? una paletta direttrice d'uscita ha una dimensione maggiore rispetto ai diffusori 18, 20. La paletta direttrice di uscita ? disposta nell'estremit? posteriore della carcassa ed ? l'ultima paletta nella sezione di compressore. La scanalatura 55 per combaciare con la linguetta 62 ? prevista in un anello 95 interposto tra la flangia 25a della carcassa e una flangia 97 di telaio. L'anello 95 fe tenuto in posizione con l' elemento di flangia 25af 97 a mezzo di tuia combinazione di bullone e dado 98. ? Arranged directly opposite to the respective vanes 12, 14? 16 of the impeller there are the support ring and the retaining brackets 24, 26, 26 which are firmly fixed to the casing 25 by means of respective threaded bolts 30, 32, 34. The vertices of the blades 12, 14, 16 of the impeller they are separated by the brackets 24, 26, 28 by a distance d. The spacers 31 are interposed between the casing 25 and the respective stop brackets 24, 26, 28? 33? 35 in order to maintain a suitable distance between the casing 25 and the brackets 24? 26, 28. The retaining brackets 24? 26, 28 are shown more? in detail in the isometric view of Figure 4 and clearly show the lateral grooves 40, 41 obtained respectively between the strips 42, 43 and the inclined elements 44, 45. On the bracket 24? foreseen a step87 whose purpose will be? discussed below. Returning to Figure 1, the vanes or airfoils 18, 20, 22 of the diffuser include the respective mounting tabs 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62. The mounting tabs 50, 52, 54, 56, 58 , 60, 62 are respectively provided for mating engagement with said grooves 40, 41, 47, 49, 51, 53? 55 and therefore the aerodynamic profiles 18, 20, 22 of the diffuser are fixed to the casing 25 of the impeller. Immediately above the mounting platform of the diffuser or of the mounting tabs 52, 54, 56, 58, 60, 62 and to an internal surface of the casing 25, there are the respective spaces 64, 66, 68 in which the insulations can be inserted 27, 29, 31. It is observed that the blade 22, which? an exit guide vane has a larger size than diffusers 18, 20. The exit guide vane? arranged in the end? rear of the carcass and d? the last vane in the compressor section. The groove 55 to mate with the tab 62? provided in a ring 95 interposed between the casing flange 25a and a frame flange 97. Ring 95 is held in place with flange member 25af 97 by your combination of bolt and nut 98.?
Il compressore 10 comprende uno o pi? stadi dove ogni sta? dio ? composto di una girante a pi? palette rotanti e un diffusore a pi? palette non rotanti,e un compressore assiale ha normalmente una costruzione a pi? stadi. In ogni stadio, la portata dell'ariq,viene accelerata e decelerata con risultante aumento di pressione. Per mantenere la velocit? assiale dell'aria come aumenti di pressione, la zona di portata trasversale viene gradualmente ridotta con ogni stadio del compressore da estremit? ad alta ad estremit? a bassa pressione. Il risultato nel compressore ? un aumento notevole non solo nella pressione dell'aria, ma anche nella temperatura. The compressor 10 comprises one or more? stadiums where each stands? god? composed of an impeller with pi? rotating vanes and a diffuser to pi? non-rotating vanes, and an axial compressor normally has a pi? stages. In each stage, the flow rate of the ariq is accelerated and decelerated with a resulting pressure increase. To maintain the speed? axial air as pressure increases, the transverse flow area is gradually reduced with each stage of the compressor from the extremity? high-end at low pressure. The result in the compressor? a noticeable increase not only in air pressure, but also in temperature.
Facendo ora riferimento alla figura 2 che ? una vista in sezione radiale di un anello di supporto illustrativo come viene utilizzato in questa invenzione, l'anello 0 rotaia di supporto 70 (vedi figura 3? 3A) b mostrato fissato alla carcassa 25 attraverso il foro maschiato per il bilione di tenuta 74 nelle staffe di fermo 73. L'anello di supporto 70, che b in Inconel 718, una lega a base di nichelio molto nota, ha un'alta tolleranza al calore e anche un alto coefficiente ri espansione termica. Lungo l'anello 70Jsono previste delle ulteriori staffe di fermo 72, 76 in modo da interfacciare con una superficie interna radiale 80 della carcassa 25? Le estremit? 82, 84 dell'anello a settore 70 sono fabbricate con un rispettivo gradino 83, 85 che ? adatto a combaciare coi rispettivi gradini 87? 89 ricavati sulle staffe di fermo 24, 24a d'estremit? dell'anello di supporto. Si deve osservare che sono previsti i giochi circonferenziali 92, 94 per le estremit? 82, 84 rispetto alle staffe 24, 24a dell'anello di supporto, per permettere la dilatazione circonferenziale del settore d'anello 70. In altre parole, durante il regime oltre pieno gas quando la temperatura del motore aumenta, l'anello a settore in Inconel 70 si sposta circonferenzialmente aumentando la sua lunghezza che viene assorbita nel gioco 92, 94. Inoltre, l'anello in Inconel viene limitato radialmente in vista del posizionamento delle staffe di tenuta 72, 76 contro la parete 25 della carcassa. In realt?, la costante di tempo termico della carcassa 25 ? stata ritardata dopo l'applicazione del calore in vista delle:funzioni ritardanti fornite dall'anello a settore Interno 70. Referring now to Figure 2 that? a radial sectional view of an illustrative support ring as used in this invention, support rail 0 ring 70 (see FIG. retaining brackets 73. Support ring 70, which b made of Inconel 718, a well-known nickel-based alloy, has a high heat tolerance and also a high thermal re-expansion coefficient. Further stop brackets 72, 76 are provided along the ring 70J so as to interface with a radial internal surface 80 of the casing 25? The extremities 82, 84 of the sector ring 70 are fabricated with a respective step 83, 85 which? suitable to match the respective steps 87? 89 obtained on the retaining brackets 24, 24a of the end? support ring. It should be noted that there are circumferential clearances 92, 94 for the ends? 82, 84 with respect to the brackets 24, 24a of the support ring, to allow the circumferential expansion of the ring sector 70. In other words, during the over full throttle regime when the engine temperature increases, the sector ring in Inconel 70 moves circumferentially increasing its length which is absorbed in the clearance 92, 94. Furthermore, the Inconel ring is radially limited in view of the positioning of the sealing brackets 72, 76 against the wall 25 of the casing. In fact, the thermal time constant of the casing 25? been delayed after the application of heat in view of the retarding functions provided by the Inner sector ring 70.
Per la lunghezza del settore di anello 70 sono previste undici cavit? di alleggerimento 71 allo scopo di ridurre al minimo il suo peso. Sopra alle cavit? di alleggerimento 71 ? previsto un ulteriore spazio 91 per permettere di disporre l'isolamento, per esempio di tipo di gomma, tra la parete di carcassa esterna 25 s il settore di anello 70. Questo isolamento viene usato per la protezion? termica delle pareti di carcassa esterne come pure pei isolare termicamente gli anelli di supporto dalle pareti di carcassa esterne. Si deve osservare che ? stato trattato solo un settore di anello 70, mentre nella pratica reale vengono utilizzati anelli sufficienti a coprire due sezioni che coprono ciascuna 180 gradi di circonferenza. Eleven cavities are provided for the length of the ring sector 70. of lightening 71 in order to reduce its weight to a minimum. Above the cavities of lightening 71? a further space 91 is provided to allow the insulation, for example of the rubber type, to be arranged between the outer casing wall 25 and the ring sector 70. This insulation is used for protection. thermal insulation of the outer housing walls as well as for thermally insulating the support rings from the outer housing walls. It should be noted that? only one sector of ring 70 has been treated, while in actual practice sufficient rings are used to cover two sections each covering 180 degrees of circumference.
Preferibilmente, l'isolamento 91 comprende un isolatore tipo lana di vetro racchiuso in un supporto in lamierino di acciaio inossidabile per la manipolazione e 1'installazione. Per esempio, pu? essere utilizzato un isolatore tipo lana di vetro venduto dalla Babcock & Wilcox, Co?. sotto il marchio KA0-Y/00L. Se voluto, il materiale isolatore pu? essere a forma di polvere come quello venduto dalla Johns-Manville Company, sotto il marchio L3IN-K. Inoltre, al posto dell'isolamento tipo feltro moftrato, pu? essere usato un rivestimento di barriera termica spruzzato a fiamma come il nichelio, cromo, alluminio/bentonite (NiCrAL-Bentonite) della METCO, Ine. Per isolare termicamente la parete di carcassa esterna pu? anche essere usato un prodotto ceramico come Yttria-Zirconia. Preferably, the insulation 91 comprises a glass wool type insulator enclosed in a stainless steel sheet support for handling and installation. For example, it can? be used with a glass wool type insulator sold by Babcock & Wilcox, Co ?. under the brand name KA0-Y / 00L. If desired, the insulator material can? be powder-shaped like the one sold by the Johns-Manville Company, under the L3IN-K brand. In addition, instead of moftrato-type insulation, can? a flame-sprayed thermal barrier coating such as nickel, chromium, aluminum / bentonite (NiCrAL-Bentonite) from METCO, Inc. be used. To thermally insulate the external carcass wall can? a ceramic product such as Yttria-Zirconia can also be used.
Secondo una realizzazione della presente invenzione, la parete di carcassa esterna in acciaio 25 come ? mostrato nella figura 2 ? una parete strutturale, per esempio portante il carico di sollecitazione, mentre la parete di carcassa interna 70 in Inconel, che ? fissata alla parete di carcassa esterna, ? una parete non strutturale. In considerazione dello spessore relativo della carcassa esterna in acciaio 25, l'uso di carcasse a una sola parete ha risposto rapidamente ai cambiamenti nella temperatura dell'aria specialmente durante periodi di funzionamento transitorio del motore, per esempio oltre pieno gas ed a gas ridotto. According to an embodiment of the present invention, the steel outer casing wall 25 how? shown in Figure 2? a structural wall, for example carrying the stress load, while the inner carcass wall 70 in Inconel, which? fixed to the outer carcass wall,? a non-structural wall. In view of the relative thickness of the outer steel casing 25, the use of single-wall casings responded rapidly to changes in air temperature especially during transient periods of engine operation, such as over full throttle and reduced throttle.
Durante il funzionamento a oltre pieno gas, la carcassa 25 risponde termicamente a un aumento nella temperatura dell'aria con dilatazione radiale pi? veloce della risposta termica della girante. Di conseguenza, il gioco radiale "d" tra la carcassa del diffusore e i vertici delle pale della girante aumenta notevolmente per cui la turbomacchina diventa inefficiente. Questo fenomeno pu? essere visto facendo riferimento a una curva tratteggiata nella figura 5? che ? un grafico di uno stadio tipico di compressore e indica il gioco transitorio medio tra la paletta della girante e la carcassa del diffusore in un periodo di funzionamento del motore. Un inarcamento nella curva tratteggiata illustra i giochi aumentati della girante a causa del funzionamento a oltre pieno gas. Un avvallamento nella curva tratteggiata proprio prima della formazione d?li<1 >inarcamento ? dovuto alla crescita delle dimensioni della girante rispetto alla carcassa del diffusore data la sollecitazione che ? rapportata a una caratteristica di elasticit? del metallo. During operation at over full throttle, the housing 25 thermally responds to an increase in air temperature with more radial expansion. fast thermal response of the impeller. Consequently, the radial clearance "d" between the casing of the diffuser and the vertices of the impeller blades increases considerably, so that the turbomachinery becomes inefficient. This phenomenon can? be seen referring to a dashed curve in Figure 5? that ? a graph of a typical compressor stage and indicates the average transient clearance between the impeller blade and the diffuser casing over a period of engine operation. A bow in the dashed curve illustrates the increased impeller clearances due to over-full throttle operation. A trough in the dashed curve just before the formation of a? Li <1> bow? due to the increase in the dimensions of the impeller with respect to the casing of the diffuser given the stress that? compared to a characteristic of elasticity? of the metal.
Durante il funzionamento a gas?rid?tto,via parete della carcassa 25 cerca convenzionalmente di contrarsi termicamente in modo pi? rapido di quello del diffusore. Inoltre, c'? una rapida diminuzione iniziale delle dimensioni della girante in questo periodo a causa del fattore di elasticit?. Queste considerazioni provocano un aumento del gioco dopo che ? stata raggiunta una condizione di inizio a regime stazionario, e causa avvallamento nella curva tratteggiata intorno a un punto dove ? iniziato il funzionamento a gaB ridotto. During operation with reduced gas, via the wall of the casing 25 it conventionally tries to thermally contract in a more effective way. faster than that of the speaker. Also, c '? a rapid initial decrease in impeller size over this period due to the elasticity factor. Do these considerations cause an increase in the game after what? a steady state start condition has been reached, and causes a dip in the dashed curve around a point where? reduced gaB operation started.
Dalla curva tratteggiata di figura 5 (tecnica anteriore) B? pu? osservare che c'? una grande variazione del gioco rispetto all'inattivit? in regime stazionario del compressore durante il funzionamento del motore, che non porta a un rendimento ottimale del motore. La curva in neretto rappresenta le variazioni del gi?co del compressore secondo una realizzazione dell<1 >invenzione qui trattata. Si pu? facilmente osservare che delle estreme variazioni del gioco durante il funzionamento transitorio sono state sostanzialmente eliminate con conseguente miglioramento del funzionamento del motore. Inoltre, la presenza del materiale d'isolamento riduce desiderabilmente i giochi durante il funzionamento in regima etazionario, ossia, di crociera e ridotto. From the dashed curve of Figure 5 (prior art) B? can observe that c '? a great variation of the game compared to inactivity? steady state compressor during engine operation, which does not lead to optimum engine efficiency. The bold curve represents the variations in compressor clearance according to an embodiment of the invention discussed herein. Can you? It is easy to observe that extreme variations in the play during transient operation have been substantially eliminated with a consequent improvement in the operation of the engine. Furthermore, the presence of the insulation material desirably reduces the clearances during operation in the etational mode, i.e., cruising and reduced.
Facendo ora riferimento alla figura 6, ? mostrata un'altra realizzazione della presente invenzione dove ? prevista una disposizione differente vicino all'estremit? posteriore del compressore in vicinanza della palettatura 101 del diffusore, e delle palette 102, 103 della girante. La variazione vicino all'estremit? posteriore del compressore comprende l'uso di un cilindro integrale 113 che ha due cilindri di frizione 100, 104, come pure due anelli di supporto 105? 106. Negli anelli di supporto 105, 106 sono disposre opposte due scanalature 114, 115 che sono adatte per combaciare con le rispettive linguette 107, 108 per tenere in posizione la pala del diffusore 101. Il cilindro integrale 113 incorpora due cavit? 109? HO per introdurre in esso l'isolamento 111, 112. Bel modo descritto precedentemente, il cilindro integrale 113 ? un elemento non strutturale che ? fissato alla parete di carcassa esterna 25 strutturale, ossia, la parete che porta il carico di sollecitazione.di compressione. Il cilindro integrale 113 unitamente all?isolamento 111, 112 ? progettato per isolare termicamente la parete di carcassa esterna 25 durante il funzionamento transitorio, minimizzando in tale modo il cattivo allineamento radiale tra la carcassa esterna e la girante. Referring now to Figure 6,? shown another embodiment of the present invention where? expected a different arrangement near the end? rear of the compressor in the vicinity of the blades 101 of the diffuser, and of the blades 102, 103 of the impeller. The variation near the end? rear compressor includes the use of an integral cylinder 113 which has two friction cylinders 100, 104, as well as two support rings 105? 106. In the support rings 105, 106 there are two opposite grooves 114, 115 which are adapted to mate with the respective tabs 107, 108 to hold the blade of the diffuser 101 in position. The integral cylinder 113 incorporates two cavities. 109? HO to introduce insulation 111, 112 into it. In the manner described above, the integral cylinder 113? a non-structural element that? fixed to the structural outer carcass wall 25, i.e., the wall carrying the compressive stress load. The integral cylinder 113 together with the insulation 111, 112? designed to thermally insulate the outer casing wall 25 during transient operation, thereby minimizing radial misalignment between the outer casing and the impeller.
La disposizione di parete interna non strutturale di questa invenzione aumenta la costante di tempo termica della carcassa di acciaio esterna 25 minimizzando in tale modo il cattivo allineamento radiale. La costante di tempo termica ? quel tempo che impiega la carcassa 25 a raggiungere il 66$ della temperatura di calore applicato dopo la sua applicazione. Nell'uso delle carcasse a parete sottile secondo la tecnica precedente, la costante di tempo era piccola, ossia, la carcassa si riscaldava al 66$ del calore applicato molto rapidamente. Questo riscaldamento rapido provocava delle concomitanti aberrazioni radiali come il cattivo allineamento dovuto alla succitata dilatazione termica o contrazione della carcassa. The non-structural inner wall arrangement of this invention increases the thermal time constant of the outer steel housing 25 thereby minimizing radial misalignment. The thermal time constant? the time it takes for the carcass 25 to reach 66% of the temperature of the heat applied after its application. In the use of the thin-walled carcasses according to the prior art, the time constant was small, that is, the carcass heated up to 66% of the applied heat very rapidly. This rapid heating resulted in concomitant radial aberrations such as misalignment due to the aforementioned thermal expansion or contraction of the casing.
Nella presente invenzione, durante i funzionamenti a oltre pieno gas ed a gas ridotto, le luci d'estremit? circonferenziale nella parete a settore interna della carcassa si chiudono e si aprono liberamente. Questo taglia i percorsi di larico sia della pressione sia della temperatura dalla parete interna alla pare In the present invention, during over-full throttle and reduced throttle operations, the end ports? circumferential in the inner sector wall of the housing close and open freely. This cuts the larch paths of both pressure and temperature from the inner wall to the wall
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