[發明專利]蒸汽渦輪、葉片和方法

在審

• 申請號: 201210533453.1
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103161512A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: M.格里利;E.焦斯蒂;E.英帕拉托
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內有限公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02;B23P15/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明大體上涉及蒸汽渦輪，并且更具體而言涉及用于蒸汽渦輪的定子葉片環以及制作定子葉片環的方法。

背景技術

蒸汽渦輪是將蒸汽的熱能和壓力能轉換成可用于做功的旋轉運動的渦輪機。例如，蒸汽渦輪可用于驅動發電機或壓縮機。

為了提高蒸汽渦輪效率，通常使蒸汽通過一些級膨脹。每個級通常包括定子葉片隔板(diaphragm)以及包括至少一個葉輪的軸承安裝的轉子組件。

當蒸汽行進通過蒸汽渦輪的較后級時，可從該蒸汽吸收足夠的能量而導致部分蒸汽冷凝，并且因此變為所謂的濕蒸汽。除了具有潛在的腐蝕作用之外，當濕蒸汽沖擊定子葉片隔板時，冷凝物往往劇烈地碰撞定子葉片和隔板的其它部分。結果，可損壞蒸汽渦輪的較后級中的定子葉片和每個定子葉片隔板的其它部分，例如在長期暴露于具有高比例冷凝物的濕蒸汽期間。

在現代的蒸汽渦輪中，定子葉片隔板的制造顯現顯著的成本，特別是在具有三個或更多級的多級蒸汽渦輪中，其中每個級可包括一個或更多分離的定子葉片隔板。

如果定子葉片隔板被損壞，則可能需要使蒸汽渦輪停機并移除損壞的定子隔板以維修。如果現場修理不可能，則可能需要將整個隔板送出以維修，或者備選地，必須安裝整個新的定子隔板。更糟糕地，如果更換是可行的，則必須制造新的定子葉片隔板。因此，除了定子隔板的成本，還招致與蒸汽渦輪的延長的停機時間相關的成本。

因此，需要的是對傳統定子葉片隔板的更換，其容易維修和/或更換，其能夠在濕蒸汽存在的情況下成功運行，并且其提供更容易制造的簡單設計。

發明內容

根據一示例性實施例，一種用于蒸汽渦輪的定子葉片環包括限定環形腔的多個定子葉片模塊，每個定子葉片模塊包括伸長的葉片部，該伸長的葉片部包括第一葉片殼部以及被釬焊至第一葉片殼部的第二葉片殼部。伸長的葉片部分還包括縱向通路以及延伸穿過第一葉片殼部和第二葉片殼部中的一個到縱向通路的至少一個開口。內部部分被釬焊至葉片部的第一縱向端部，內部部分包括形成環形腔的一部分的通孔，內部部分還包括從通孔延伸至縱向通路的內部通路。外部部分被釬焊至葉片部的第二縱向端部且被接合至蒸汽渦輪，外部部分包括向蒸汽渦輪的表面和縱向通路開放的外部通路。

根據另一示例性實施例，一種渦輪機包括轉子組件、軸承以及定子葉片環，其中，轉子組件包括至少一個葉輪，軸承連接至轉子組件并用于可旋轉地支撐轉子組件，定子葉片環具有限定環形腔的多個定子葉片模塊。每個葉片模塊包括至少一個伸長的葉片部、內部部分以及外部部分，至少一個伸長的葉片部包括第一葉片殼部以及被釬焊至第一葉片殼部的第二葉片殼部，內部部分被釬焊至所述至少一個葉片部的第一縱向端部，內部部分包括形成環形腔的一部分的通孔，外部部分被釬焊至所述至少一個葉片部的第二縱向端部且被接合至蒸汽渦輪的表面。葉片模塊中的至少一個在至少一個葉片部中包括縱向通路以及用于液體進入縱向通路的至少一個開口，并且在內部部分中包括從通孔延伸至縱向通路的內部通路，以允許液體在環形腔和縱向通路之間流動。葉片模塊中的至少一個在至少一個葉片部中包括縱向通路，在內部部分中包括從通孔延伸至縱向通路的內部通路以允許液體在環形腔與縱向通路之間流動，并且在外部部分中包括從縱向通路延伸且向渦輪機的表面開放的外部通路以允許液體流出定子葉片環。

根據另一示例性實施例，一種制作用于定子葉片環的葉片模塊的方法可包括以下步驟：將第一葉片殼部的第一和第二邊緣釬焊至第二葉片殼部的第一和第二邊緣，以提供具有縱向通路的伸長的葉片部；在內部部分中形成通孔；在內部部分中形成從內部部分的表面延伸至通孔的內部通路；將葉片部的第一縱向端部釬焊至內部部分的表面，使得縱向通路向內部通路開放；在外部部分中形成從外部部分的第一表面延伸至第二表面的外部通路；以及，將葉片部的第二縱向端部釬焊至外部部分的第一表面，使得縱向通路向外部通路開放。

附圖說明

被包括在說明書中且構成該說明書的一部分的附圖示出了一個或更多實施例，并且與描述一起說明這些實施例。在附圖中：

圖1描繪了蒸汽渦輪；

圖2顯示一示例性實施例的透視圖；

圖3顯示圖2的示例性實施例的側視圖；

圖4顯示圖2中所示的示例性實施例的截面圖；

圖5至圖7顯示圖2中所示的示例性實施例的內部部分；

圖8至圖10顯示圖2中所示的示例性實施例的外部部分；

圖11是根據一示例性實施例的示出制作用于定子葉片環的葉片模塊的方法的流程圖。

具體實施方式