[發(fā)明專利]用于半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)上的1800mm末級(jí)動(dòng)葉片

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110171683.3
• 申請(qǐng)日: 2011-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN102251812A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊其國(guó);張秋鴻;呂智強(qiáng);杜連慶;管繼偉;李宇峰;李慶;吳波;劉長(zhǎng)春;鄭磊;王麗華;劉書秀;梅永林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01D5/14
• 分類號(hào): F01D5/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 劉同恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大功率半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)動(dòng)葉片。

背景技術(shù)

面對(duì)核電的迅速發(fā)展，核電汽輪機(jī)組單機(jī)功率越來越大，這就迫切需要更長(zhǎng)的末級(jí)動(dòng)葉片。目前，我國(guó)核電機(jī)組1400MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組屬首次生產(chǎn)，1400MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組的末級(jí)動(dòng)葉片，其長(zhǎng)度為1800mm，通常所處的環(huán)境比較惡劣，因此，對(duì)它的強(qiáng)度振動(dòng)和安全性能要求更為嚴(yán)格；而現(xiàn)有半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組的動(dòng)葉片長(zhǎng)度均為1400mm等級(jí)，其葉片排汽面積小，不能用于1400MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組的動(dòng)葉片長(zhǎng)度均為1400mm等級(jí)，其葉片排汽面積小，不能用于1400MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組上的問題，提供一種用于半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)上的1800mm末級(jí)動(dòng)葉片。

本發(fā)明由葉片工作部分、葉根、圍帶、凸臺(tái)拉筋和司太立合金片組成，圍帶、葉片工作部分和葉根由上至下模鍛成一體，凸臺(tái)拉筋位于葉片工作部分的中部，且與葉片工作部分制成一體，葉片工作部分的型線為變截面扭葉片，即相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)，葉片工作部分從根部至頂部的截面面積逐漸減小，葉片工作部分上部的進(jìn)氣側(cè)貼有司太立合金片，葉片工作部分的高度為1800mm，葉片工作部分的根部軸向?qū)挾葹?72mm，葉片工作部分的根部直徑為φ2750mm，葉片工作部分的排汽面積25.73m²，葉根為斜齒縱樹形葉根，葉根的軸向?qū)挾葹?10mm，圍帶的厚度為50mm，圍帶工作面軸向距離為84.93mm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：一、本發(fā)明1800mm長(zhǎng)葉片以一維/準(zhǔn)三維/全三維氣動(dòng)、熱力分析計(jì)算為基礎(chǔ)，采用了彎扭聯(lián)合成型全三維設(shè)計(jì)，動(dòng)葉沿葉高扭曲形成扭曲長(zhǎng)葉片級(jí)，其葉片排汽面積大，可適應(yīng)大功率半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)的需求，葉片頂部采用自帶圍帶，減少損失，頂部可裝配多片氣封齒，減少漏氣，提高機(jī)組效率；裝配方便，通過予扭裝配使動(dòng)葉片形成整圈連接，有利于調(diào)頻，運(yùn)行安全可靠，本發(fā)明已成功應(yīng)用在1400MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組上，解決了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上未有1400MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組的末級(jí)動(dòng)葉片的難題，本發(fā)明的設(shè)計(jì)標(biāo)志著中國(guó)核電汽輪機(jī)長(zhǎng)葉片已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。二、本發(fā)明采用流體動(dòng)力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度綜合優(yōu)化，解決了氣動(dòng)/結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)優(yōu)化問題，使1800mm葉片的流動(dòng)效率和強(qiáng)度振動(dòng)特性都達(dá)到了最優(yōu)。三、使用1800mm葉片后，可將現(xiàn)有的1250MW四缸六排汽核電機(jī)組在功率不變的情況下，縮小至三缸四排汽；或保持現(xiàn)有結(jié)構(gòu)將機(jī)組功率由1250MW提升至1500MW。四、汽輪機(jī)末級(jí)葉輪上一圈有78只動(dòng)葉片，78只動(dòng)葉片組成的葉輪可作為功率變化范圍1250MW～1700MW等級(jí)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)組的末級(jí)葉片，無論是在經(jīng)濟(jì)性，強(qiáng)度振動(dòng)特性、靜強(qiáng)度及保證機(jī)組的安全可靠性方面均達(dá)到先進(jìn)水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圍帶3的俯視圖，圖3是葉片工作部分1各截面斷層疊合示意圖，圖4是凸臺(tái)拉筋4的俯視圖(圖中標(biāo)記X為凸臺(tái)拉筋X軸，Y為凸臺(tái)拉筋Y軸)，圖5是葉片工作部分1橫截面示意圖，圖6是圖5的II局部放大圖，圖7是圖5的I局部放大圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1～圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式由葉片工作部分1、葉根2、圍帶3、凸臺(tái)拉筋4和司太立合金片5組成，圍帶3、葉片工作部分1和葉根2由上至下模鍛成一體，凸臺(tái)拉筋4位于葉片工作部分1的中部，且與葉片工作部分1制成一體，葉片工作部分1的型線為變截面扭葉片，即相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)，葉片工作部分1從根部至頂部的截面面積逐漸減小，葉片工作部分1上部的進(jìn)氣側(cè)貼有司太立合金片5，司太立合金片5用于防止水蝕；葉片工作部分1的高度L為1800mm，葉片工作部分1的根部軸向?qū)挾萔為372mm，葉片工作部分1的根部直徑為φ2750mm，葉片工作部分1的排汽面積25.73m²，葉根2為斜齒縱樹形葉根，葉根2的軸向?qū)挾萕為410mm，圍帶3的厚度h為50mm，圍帶3工作面軸向距離B1為84.93mm。在裝配整個(gè)葉片時(shí)，葉根處裝入鎖緊片避免葉片軸向躥動(dòng)；葉頂為自帶冠阻尼圍帶；整個(gè)葉片松裝配(松裝配就是相鄰葉片的圍帶和圍帶、拉筋和拉筋之間不接觸)，運(yùn)行時(shí)通過扭轉(zhuǎn)恢復(fù)，相鄰葉片的圍帶和圍帶接觸、拉筋和拉筋接觸，使動(dòng)葉片形成整圈連接。