[發(fā)明專利]一種用于300MWF級重型燃?xì)廨啓C(jī)的大流量高負(fù)荷軸流壓氣機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410129475.0
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103925244B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧春偉;宋寅
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種用于300MW?F級重型燃?xì)廨啓C(jī)的大流量高負(fù)荷軸流壓氣機(jī)，其特征在于，該壓氣機(jī)包括：壓氣機(jī)入口（1）、中心轉(zhuǎn)軸（2）、輪盤（3）、進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、十三級動葉（5）、前四級可調(diào)靜葉（6）、后九級不可調(diào)靜葉（7）、機(jī)匣（8），壓氣機(jī)出口（9），其中：

所述壓氣機(jī)入口（1）位于整個壓氣機(jī)的最前端，用于吸入空氣，其與所述機(jī)匣（8）通過支撐片進(jìn)行連接；

所述進(jìn)口導(dǎo)葉（4）的一端通過轉(zhuǎn)軸與所述機(jī)匣（8）的最前端連接，其相對于垂直于中心軸線的平面的角度通過轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來調(diào)整；

所述中心轉(zhuǎn)軸（2）與輪盤（3）固連；

所述十三級動葉（5）安裝在所述進(jìn)口導(dǎo)葉（4）之后，其沿軸向依次通過葉根（10）連接在所述輪盤（3）的外側(cè)；

所述前四級可調(diào)靜葉（6）的一端通過轉(zhuǎn)軸與所述機(jī)匣（8）連接，其相對于垂直于中心軸線的平面的角度通過轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來調(diào)整；

所述后九級不可調(diào)靜葉（7）沿軸向依次通過葉冠（11）連接在所述機(jī)匣（8）的內(nèi)側(cè)；

所述機(jī)匣（8）與所述輪盤（3）之間的空間形成通流部分，所述進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、十三級動葉（5）、十三級靜葉（6、7）均位于所述通流部分中；

所述機(jī)匣（8）的后端與所述輪盤（3）的后端形成一個擴(kuò)張的環(huán)形通道，作為所述壓氣機(jī)的出口（9）；

所述壓氣機(jī)的出口（9）與第十三級靜葉所在的通流部分構(gòu)成所述壓氣機(jī)的擴(kuò)壓器，用于降低出口氣體的速度，提高出口氣體的壓力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述壓氣機(jī)針對不同的中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速以及不同的氣溫條件設(shè)定進(jìn)口導(dǎo)葉（4）和前四級可調(diào)靜葉角度的配置方案。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述配置方案為：

在所述壓氣機(jī)的啟動過程中，所述進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉片（6）的角度由中心轉(zhuǎn)軸（2）的轉(zhuǎn)速來決定，隨著轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉（6）的角度均增大：當(dāng)轉(zhuǎn)速在2400轉(zhuǎn)/分以下時，進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉（6）的角度分別為25°、32.5°、37.5°、40°、40.5°，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分時，進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉（6）的角度分別為28°、34°、38°、40.3°、40.7°，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2700轉(zhuǎn)/分時，進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉（6）的角度分別為37°、39°、40.5°、41.8°、41.3°，當(dāng)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分時，進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉（6）的角度分別為45°、45°、43.5°、43°、42°；氣溫較高時，進(jìn)口導(dǎo)葉（4）、前四級靜葉（6）的角度分別為49°、47°、45°、43.5°、42.2°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述動葉與所述靜葉交替排列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉（4）根部前端與第十三級靜葉根部后端的水平距離為3972mm，通流部分在進(jìn)口導(dǎo)葉（4）前端處的內(nèi)徑為995.8mm，外徑為2370.2mm，通流部分在第十三級靜葉后端的內(nèi)徑為1748mm，外徑為1890mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述動葉包括葉根（10）和葉片（5），所述葉根（10）通過環(huán)形燕尾形榫頭與所述輪盤（3）連接，所述不可調(diào)靜葉包括葉冠（11）和葉片，所述不可調(diào)靜葉為僅通過葉冠（11）固定在所述機(jī)匣（8）上的懸臂靜葉形式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述動葉和靜葉葉片在不同高度位置上的葉型的進(jìn)口葉型角（17）在高度方向上的分布為五次貝塞爾曲線；出口葉型角（18）在高度方向上的分布為五次貝塞爾曲線；

第一級動葉的進(jìn)口條件跨音速，采用多圓弧葉型，即葉型的中弧線由多段相切圓弧構(gòu)成；其余各動葉、靜葉各個不同高度位置上的葉型均為曲率高階光滑葉型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓氣機(jī)，其特征在于，所述葉型包括前緣（14）、吸力面（15）和壓力面（16），所述其余各動葉、靜葉葉型的前緣（14）、吸力面（15）、以及前緣（14）與吸力面（15）切點(diǎn)處的曲率均高階光滑。