一种改进型蒸汽轮机的通流结构论文和设计-车延花

全文摘要

本实用新型公开了一种改进型蒸汽轮机的通流结构，各压力级的叶片为型线沿叶高变化的变截面叶片，叶身顶部和所述叶根的弯曲方向不同，所述叶片的叶型为后加载的平衡叶型，叶身型线为高阶的连续光滑变化的曲线，所述叶身的进气边半径比较小，所述动叶片顶部与围带为一体化结构，末级压力级的围带在与动叶片的进气边连接处具有加工缺口，所述进气边加工缺口在所述进气边的延伸线上，所述加工缺口内侧与所述进气边都设有合金堆焊层。本实用新型延长了叶片和围带的使用寿命，减少了水蚀作用的影响，还提高了转化效率，避免蒸汽凝结造成的不利影响。

主设计要求

1.一种改进型蒸汽轮机的通流结构，包括高压通流部分、中压通流部分和低压通流部分，所述高压通流部分包括调节级和若干压力级，所述中压通流部分和所述低压通流部分分别包含有若干压力级，每个压力级的包括隔板、叶片(1)、围带(32)，所述叶片(1)包括连接在缸体(5)上的静叶片和连接在转子(1)上的动叶片，其特征在于：各压力级的叶片(1)为型线沿叶高变化的变截面叶片，叶身(31)顶部和叶根(33)的弯曲方向不同，所述叶片(1)的叶型为后加载的平衡叶型，叶身(31)型线为高阶的连续光滑变化的曲线，所述叶身(31)的进气边(312)半径比较小，所述动叶片(1)顶部与围带(32)为一体化结构，末级压力级的围带(32)在与动叶片的进气边(312)连接处具有加工缺口(321)，所述进气边(312)加工缺口(321)在所述进气边(312)的延伸线上，所述加工缺口(321)内侧与所述进气边(312)都设有合金堆焊层。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种改进型蒸汽轮机的通流结构，其特征在于：所述末级压力级的动叶片(3)的出气边两侧都设有导流槽(311)，对应的围带(32)上设有与所述导流槽(311)对应的排水槽(322)，所述排水槽(322)和所述导流槽(311)内侧都设有合金堆焊层。

3.根据权利要求1或2所述的一种改进型蒸汽轮机的通流结构，其特征在于：缸体(5)内侧设有安装所述静叶片的静叶持环，所述围带(32)下表面为斜面，朝进气方向一边高于相对的另一边，所述围带(32)顶部与所述静叶持环之间设有围带(32)汽封，所述静叶片下端与隔板一体成型，所述隔板与所述转子(1)之间设有隔板汽封，所述围带(32)汽封和所述隔板汽封均为蜂窝型汽封(4)。

4.根据权利要求3所述的一种改进型蒸汽轮机的通流结构，其特征在于：所述蜂窝型汽封(4)包括汽封体(41)、汽封活块(42)、梳齿(43)、蜂窝板(44)和退让弹簧，所述汽封体(41)安装在所述隔板或所述围带(32)上，所述汽封体(41)底面设有汽封槽，所述汽封活块(42)上面设有滑动连接在所述汽封槽中的台肩部分，所述台肩部分与所述汽封槽顶部之间连接有所述退让弹簧，所述汽封活块(42)底面安装有若干蜂窝板(44)和若干高低不同的梳齿(43)，所述蜂窝板(44)位于镶嵌梳齿(43)之间。

5.根据权利要求1或2所述的一种改进型蒸汽轮机的通流结构，其特征在于：所述高压通流部分和所述中压通流部分的叶根(33)为倒双T型叶根，所述倒双T型叶根靠内侧部分设有锁紧件，所述叶根(33)通过所述锁紧件铆接固定。

6.根据权利要求1或2所述的一种改进型蒸汽轮机的通流结构，其特征在于：所述调节级的叶片(7)为冲动式的三叉三销三联体叶片结构，所述调节级的叶片(7)的叶根(33)为三叉形叶根，所述转子(1)上设有与所述三叉形叶根插接配合的三叉安装槽，所述三叉形叶根通过侧面插入的固定销(71)固定。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及蒸汽轮机领域，具体涉及一种改进型蒸汽轮机的通流结构。

背景技术

现代通流部分在设计中，为了减少动叶片工作时的动应力，汽轮机长叶片在设计中都采用了整体围带结构。随着压力和温度的降低，在汽轮机低压缸末三级流道中的水蒸气会从干蒸汽转变为湿蒸汽，尤其是在低压末级，水蒸气的湿度会达到10％，在叶身进汽边顶部和围带连接处，由于水滴的长期冲刷，会形成腐蚀裂纹，进而导致围带断裂，影响机组安全。因此合理设计叶顶进汽边与围带连接处的结构，对长叶片的防水蚀和机组的安全运行至关重要。

此外由于水蒸气凝结会减小蒸汽压力，因此通流结构还需要提高各级的效率，避免功率损失，保证蒸汽轮机的功率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进型蒸汽轮机的通流结构，以解决现有技术中由于水蒸气凝结转化为湿蒸汽导致的水蚀和功率减小的问题。

所述的改进型蒸汽轮机的通流结构，包括高压通流部分、中压通流部分和低压通流部分，所述高压通流部分包括调节级和若干压力级，所述中压通流部分和所述低压通流部分分别包含有若干压力级，每个压力级的包括隔板、叶片、围带，所述叶片包括连接在缸体上的静叶片和连接在转子上的动叶片，各压力级的叶片为型线沿叶高变化的变截面叶片，叶身顶部和所述叶根的弯曲方向不同，所述叶片的叶型为后加载的平衡叶型，叶身型线为高阶的连续光滑变化的曲线，所述叶身的进气边半径比较小，所述动叶片顶部与围带为一体化结构，末级压力级的围带在与动叶片的进气边连接处具有加工缺口，所述进气边加工缺口在所述进气边的延伸线上，所述加工缺口内侧与所述进气边都设有合金堆焊层。

优选的，所述末级压力级的动叶片的出气边两侧都设有导流槽，对应的围带上设有与所述导流槽对应的排水槽，所述排水槽和所述导流槽内侧都设有合金堆焊层。

优选的，缸体内侧设有安装所述静叶片的静叶持环，所述围带下表面为斜面，朝进气方向一边高于相对的另一边，所述围带顶部与所述静叶持环之间设有围带汽封，所述静叶片下端与隔板一体成型，所述隔板与所述转子之间设有隔板汽封，所述围带汽封和所述隔板汽封均为蜂窝型汽封。

优选的，所述蜂窝型汽封包括汽封体、汽封活块、梳齿、蜂窝板和退让弹簧，所述汽封体安装在所述隔板或所述围带上，所述汽封体底面设有汽封槽，所述汽封活块上面设有滑动连接在所述汽封槽中的台肩部分，所述台肩部分与所述汽封槽顶部之间连接有所述退让弹簧，所述汽封活块底面安装有若干蜂窝板和若干高低不同的梳齿，所述蜂窝板位于镶嵌梳齿之间。

优选的，所述高压通流部分和所述中压通流部分的叶根为倒双T型叶根，所述倒双T型叶根靠内侧部分设有锁紧件，所述叶根通过所述锁紧件铆接固定。

优选的，所述调节级的叶片为冲动式的三叉三销三联体叶片结构，所述调节级的叶片的叶根为三叉形叶根，所述转子上设有与所述三叉形叶根插接配合的三叉安装槽，所述三叉形叶根通过侧面插入的固定销固定。

本实用新型有下列优点：通过叶片线型和变截面叶片的设计提高了叶片的效率，叶片的根部和顶部设计是向不同方向弯曲的,也就使叶道内的压力分布沿着叶高方向而形成一种叶身根部以及顶部的压力高于中部压力的情况,在这样的环境下蒸汽流动过程中受到压力影响会朝着叶中的部位流动,叶根和叶顶部位的边界层就变得薄弱,从而有效减少了二次流损失。后加载的高效叶形的吸力面以及压力面的曲线不是圆弧状,主要呈现出一种高阶的连续光滑变化的曲线,具有很好的流线设计,因此,在蒸汽来流发生大范围方向变化时,依然具有良好的降低叶栅损失的效果。另外,后加载叶形的厚度比传统的汽轮机静叶大,因此强度也大大提高。

围带与叶片一体化，造成的振动比较小,并且不存在铆接情况造成的叶片应力集中问题，但容易令围带受水蚀影响，通过设置加工缺口，制造时能沿叶片进气边直至加工缺口部分设置合金堆焊层，加工更加方便，运行时还可以将叶片上凝结的水珠通过加工缺口甩出，而叶片出水边的导流槽和围带上的排水槽也能起到汇集叶片表面水珠甩出的作用，减少了水蚀作用的影响。

附图说明

图1为本实用新型中低压通流部分的结构示意图；

图2为本实用新型中末级压力级的叶片的结构示意图；

图3为图2所示结构另一视角的结构示意图；

图4为图2所示结构的剖视图；

图5为本实用新型中蜂窝型汽封的结构示意图；

图6为本实用新型中高压通流部分在调节级部分的结构示意图；

图7为本实用新型中调节级的叶片的连接部分的结构示意图。

上述附图中，1、叶片，2、转子，3、末级压力级的动叶片，31、叶身，311、导流槽，312、进气边，32、围带，321、加工缺口，322，排水槽，33、叶根，4、蜂窝型汽封，41、汽封体，42，汽封活块，43、梳齿，44、蜂窝板，5、缸体，6、喷嘴组，7、调节级的叶片，71、固定销。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1：

如图1-7所示，本实用新型提供了所述的一种改进型蒸汽轮机的通流结构，包括高压通流部分、中压通流部分和低压通流部分，所述高压通流部分包括调节级和若干压力级，所述中压通流部分和所述低压通流部分分别包含有若干压力级，每个压力级的包括隔板、叶片1、围带32，所述叶片1包括连接在缸体5上的静叶片和连接在转子2上的动叶片。

各压力级的叶片1为型线沿叶高变化的变截面叶片，叶身31顶部和所述叶根33的弯曲方向不同，所述叶片1的叶型为后加载的平衡叶型，叶身31型线为高阶的连续光滑变化的曲线，所述叶身31的进气边312半径比较小，所述动叶片1顶部与围带32为一体化结构，末级压力级的围带32在与动叶片的进气边312连接处具有加工缺口321，所述进气边312加工缺口321在所述进气边312的延伸线上，所述加工缺口321内侧与所述进气边312都设有合金堆焊层。

所述末级压力级的动叶片3的出气边两侧都设有导流槽311，对应的围带32上设有与所述导流槽311对应的排水槽322，所述排水槽322和所述导流槽311内侧都设有合金堆焊层。

缸体5内侧设有安装所述静叶片的静叶持环，所述围带32下表面为斜面，朝进气方向一边高于相对的另一边，所述围带32顶部与所述静叶持环之间设有围带汽封，所述静叶片下端与隔板一体成型，所述隔板与所述转子2之间设有隔板汽封，所述围带汽封和所述隔板汽封均为蜂窝型汽封4。

所述蜂窝型汽封4包括汽封体41、汽封活块42、梳齿43、蜂窝板44和退让弹簧，所述汽封体41安装在所述隔板或所述围带32上，所述汽封体41底面设有汽封槽，所述汽封活块42上面设有滑动连接在所述汽封槽中的台肩部分，所述台肩部分与所述汽封槽顶部之间连接有所述退让弹簧，所述汽封活块42底面安装有若干蜂窝板44和若干高低不同的梳齿43，所述蜂窝板44位于镶嵌梳齿43之间。

其中蜂窝板44底部为倾斜朝向进气方向的斜面，转子2部分具有与蜂窝板44相对应的凸起，凸起的顶部是与所述蜂窝板44底部相配合的斜面，这样能提高汽封的气密性，减小蒸汽从汽封部分的泄漏，提高叶片1的做功效率。

所述高压通流部分和所述中压通流部分的叶根33为倒双T型叶根，所述倒双T型叶根靠内侧部分设有锁紧件，所述叶根33通过所述锁紧件铆接固定。这样安装更加可靠牢固。

所述调节级的叶片7为冲动式的三叉三销三联体叶片结构，所述调节级的叶片7根部为三叉形叶根，所述转子2上设有与所述三叉形叶根插接配合的三叉安装槽，所述三叉形叶根通过侧面插入的固定销71固定。这样能够承受喷嘴组6喷出的高压蒸汽，且安装比较方便。

本实用新型在蒸汽流过时叶片1的根部和顶部设计是向不同方向弯曲的,也就使叶道内的压力分布沿着叶高方向而形成一种叶身根部以及顶部的压力高于中部压力的情况,在这样的环境下蒸汽流动过程中受到压力影响会朝着叶中的部位流动,叶根33和叶顶部位的边界层就变得薄弱,从而有效减少了二次流损失。后加载的高效叶形的吸力面以及压力面的曲线不是圆弧状,主要呈现出一种高阶的连续光滑变化的曲线,具有很好的流线设计,因此,在蒸汽来流发生大范围方向变化时,依然具有良好的降低叶栅损失的效果。

另一方面，围带32设置加工缺口321，制造时能沿叶片1进气边312直至加工缺口321部分设置合金堆焊层，加工更加方便，合金堆焊层让容易受到水蚀影响的进气边312更加耐腐蚀，延长了设备的使用寿命，运行时还可以将叶片1上凝结的水珠通过加工缺口321甩出，而叶片1出水边的导流槽311和围带32上的排水槽322也能起到汇集叶片1表面水珠甩出的作用，减少了水蚀作用的影响。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。

设计图

一种改进型蒸汽轮机的通流结构论文和设计

一种改进型蒸汽轮机的通流结构论文和设计-车延花

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢