[發(fā)明專利]蒸汽渦輪機靜葉片及蒸汽渦輪機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310368613.6
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103670532A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石橋光司;中野晉;水見俊介;工藤健
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蒸汽渦輪機靜葉片及蒸汽渦輪機，特別是，涉及為了降低由于濕蒸氣（飽和蒸氣）生成的水滴的碰撞引起的動葉片的腐蝕，配備有去除在靜葉片面上生成的水膜的狹縫的蒸汽渦輪機靜葉片。

背景技術(shù)

在低壓渦輪機的末級或者其1～2級之前的級，一般地，由于其壓力非常低，所以，作為工作流體的蒸氣，變成包含有液化的微細(xì)的水滴（水滴核）的濕蒸氣狀態(tài)。凝結(jié)并附著到葉片面上的水滴核合體，在葉片面上形成液膜。進(jìn)而，該液膜被工作流體主流的蒸氣撕裂，作為遠(yuǎn)比開始的水滴核大的粗大水滴，向下游噴霧。盡管該粗大水滴之后被主流蒸氣稍稍微細(xì)化，但仍一面保持一定程度的大小一面流下。并且，粗大水滴由于其慣性力，不能像氣態(tài)的蒸氣那樣沿著流路急劇地轉(zhuǎn)向，成為以高速碰撞下游的動葉片、侵蝕葉片表面的腐蝕的原因，或成為妨礙渦輪機葉片的旋轉(zhuǎn)的造成損失的原因。

對此，過去，為了防止由腐蝕現(xiàn)象引起的侵蝕作用，利用由鎢鉻鈷硬質(zhì)合金等硬的強度高的材料制成的密封材料被覆動葉片前緣的前端部。但是，近年來的蒸汽渦輪機有長葉片化的傾向，動葉片的前端部非常薄，由于其加工性問題，并不一定能夠設(shè)置密封材料，另外，一般地，只通過保護(hù)葉片面，作為腐蝕的對策是不全面的，所以，通常，與其它的腐蝕對策方法一并使用。

一般地，為了降低腐蝕的影響，去除液滴本身是最有效的。例如，如專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2所示，提出了在具有將內(nèi)部變成低壓的中空部（空腔）的靜葉片的葉片面上設(shè)置吸入葉片面上的水膜（排水）的狹縫的結(jié)構(gòu)。另外，在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中，都采用在軸向方向上設(shè)置多列將多個狹縫以規(guī)定間隔沿著徑向方向排成一列的狹縫列的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

【專利文獻(xiàn)1】日本特開平5－106405號公報

【專利文獻(xiàn)2】日本特開平11－336503號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1中，對于多個狹縫列的間隔予以考慮，但是，包括專利文獻(xiàn)2在內(nèi)，都沒有考慮到狹縫在渦輪機軸向方向上的位置。另外，在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中記載的結(jié)構(gòu)中，各個狹縫的寬度被以相同的尺寸加工。

根據(jù)本發(fā)明人等的研究，水膜厚度（水膜量）因葉片面在渦輪機軸向方向位置而異，為了效率良好地去除水膜，優(yōu)選地，考慮到水膜厚度形成多列狹縫。

本發(fā)明的目的是提供一種蒸汽渦輪機靜葉片及蒸汽渦輪機，所述蒸汽渦輪機靜葉片及蒸汽渦輪機，能夠高效率地分離葉片面上的水膜，能夠降低由腐蝕引起的動葉片的侵蝕。

解決課題的手段

本發(fā)明的特征在于，在葉片面上沿著渦輪機軸向方向設(shè)置多列寬度不同的狹縫。更具體地說，各列狹縫寬度，在附著到葉片面上的水膜厚的位置處，收窄狹縫的寬度，在水膜薄的位置處，加寬狹縫寬度。

【發(fā)明的效果】

根據(jù)本發(fā)明，能夠高效率地分離葉片面上的水膜，可以降低由于腐蝕引起的動葉片的侵蝕。

通過下面的實施形式的說明，除了以上的課題、結(jié)構(gòu)及效果，將會變得更加清楚。

附圖說明

圖1是說明應(yīng)用本發(fā)明的蒸汽渦輪機級和在靜葉片面上流動的水膜的狀態(tài)的模式圖。

圖2是概略地表示本發(fā)明的第一個實施例的蒸汽渦輪機靜葉片的說明圖。

圖3是在圖2的雙點劃線表示的位置處的剖視圖。

圖4是說明在葉片面上生成的水膜厚度和葉片面位置的關(guān)系的圖。

圖5是說明狹縫寬度和水膜分離率及伴隨量的關(guān)系的圖。

圖6是概略地表示本發(fā)明的第二個實施例的蒸汽渦輪機靜葉片的說明圖。

圖7是概略地表示本發(fā)明的第三個實施例的蒸汽渦輪機靜葉片的說明圖。

圖8是概略地表示本發(fā)明的第四個實施例的蒸汽渦輪機靜葉片的說明圖。

具體實施方式

下面，利用附圖說明本發(fā)明的實施例。

首先，利用圖1對于應(yīng)用本發(fā)明的蒸汽渦輪機進(jìn)行說明。另外，在下面的實施例中，對于將本發(fā)明應(yīng)用于蒸汽渦輪機（低壓蒸汽渦輪機）的末級的渦輪機級部的情況進(jìn)行說明，但是，本發(fā)明的效果并不局限于最末級。即，只要是處于濕蒸氣環(huán)境下的蒸汽渦輪機級，通過應(yīng)用本發(fā)明，都可以獲得同樣的效果。