一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的制作方法

文档序号:5221466阅读:307来源:国知局
专利名称:一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的制作方法
技术领域
本实用新型涉及ー种900mm末级动叶片,具体涉及ー种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片。
技术背景·联合循环发电机组以其高效、环保、运行灵活等特点,成为目前电カ行业发展的一个大方向。随着联合循环机组单机功率増大,迫切需要更长的末级动叶片。同时,与常规冷凝汽轮相比,联合循环机组背压高、启停頻繁,对末级动叶片的強度振动和安全性能要求更为苛刻,叶片要求更长、安全性更高,使得联合循环汽轮机长叶片设计难度远高于常规冷凝汽轮机的长叶片设计。

实用新型内容本实用新型为解决现有联合循环汽轮机末级动叶片较短,而借用常规冷凝汽轮机末级动叶片安全性不足的问题,进而提出一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片。本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是本实用新型包括叶片工作部分、叶根、围带、凸台拉筋和司太立合金片,围带、叶片工作部分和叶根由上至下模锻成一体,凸台拉筋位于叶片工作部分的中部,且与叶片工作部分制成一体,叶片工作部分的型线为变截面扭叶片,叶片工作部分从根部至顶部的截面面积逐渐减小,叶片工作部分上部的进气侧贴有司太立合金片,其特征在于叶片工作部分的高度为900mm,叶片工作部分的根部轴向宽度为186mm,叶片工作部分的根部直径为1375mm,叶片工作部分的排气面积为6. 43m2,叶根为斜齿纵树形叶根,叶根的轴向宽度为205mm,围带的厚度(h)为25mm,围带工作面轴向距离为42. 47m。本实用新型的有益效果是一、本实用新型900mm长叶片以ー维/准三维/全三维气动、热カ分析计算为基础,采用了弯扭联合成型全三维设计,动叶沿叶高扭曲形成扭曲长叶片级,其叶片排汽面积大,可适应大功率联合循环汽轮机的需求,叶片顶部采用自带围帯,减少损失,顶部可装配多片气封齿,減少漏气,提高机组效率;装配方便,通过予扭装配使动叶片形成整圈连接,有利于调频,运行安全可靠。ニ、本实用新型900_长叶片采用全三维非定常气动计算方法,在更宽泛的背压范围内,都可以保持较高的气动效率,变エ况性能优良。三、本实用新型采用流体动カ和结构强度综合优化,解决了气动/结构一体化设计优化问题,使900_叶片的流动效率和強度振动特性都达到了最优。四、该实用新型完全可替代常规冷凝汽轮机的同等长度等级的动叶片,而且安全性更高,无论是在经济性,強度振动特性、静强度及保证机组的安全可靠性方面均达到先进水平。

图1是本实用新型的整体结构示意图,图2是围带的俯视图,图3是叶片工作部分各截面断层叠合示意图,图4是凸台拉筋的俯视图,图中X'表示凸台拉筋X轴方向,Y'表示凸台拉筋Y轴方向,图5是叶片工作部分典型横截面示意图,图6是图5的II局部放大图,图7是图5的I局部放大图。
具体实施方式
·[0007]具体实施方式
一结合图1至图5说明本实施方式,本实施方式所述ー种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片包括叶片工作部分1、叶根2、围带3、凸台拉筋4和司太立合金片5,围带3、叶片工作部分I和叶根2由上至下模锻成一体,凸台拉筋4位于叶片工作部分I的中部,且与叶片工作部分I制成一体,叶片工作部分I的型线为变截面扭叶片,叶片工作部分I从根部至顶部的截面面积逐渐减小,叶片工作部分I上部的进气侧贴有司太立合金片5,叶片工作部分I的高度L为900_,叶片工作部分I的根部轴向宽度V为186mm,叶片工作部分I的根部直径为1375mm,叶片工作部分I的排气面积为6. 43m2,叶根2为斜齿纵树形叶根,叶根2的轴向宽度W为205mm,围带3的厚度h为25mm,围带3工作面轴向距离BI为42. 47_。本实施方式中在装配整个叶片吋,叶根处装入锁紧片避免叶片轴向蹿动;叶顶为自带冠阻尼围带;整个叶片松装配(松装配就是相邻叶片的围带和围带、拉筋和拉筋之间不接触),运行时通过扭转恢复,相邻叶片的围带和围带接触、拉筋和拉筋接触,使动叶片形成整圈连接。
具体实施方式
ニ结合图1、图5、图6和图7说明本实施方式,本实施方式所述ー种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的叶片工作部分I的根部轴向宽度V至叶片工作部分I的顶部轴向宽度Vl的变化范围为186mm 40. 14mm,弦长b的变化范围为188. 09mm 144. 57mm、安装角Py的变化范围为82° 15. 82°、型线最大厚度T的变化范围为20. 88mm 6. 68mm、进口角a的变化范围为61. 46° 147. 37。,出口角0的变化范围为 39. 74。 32. 91。。本实施方式的技术效果是采用上述结构參数,在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时,还可使叶片容易装配。 其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1、图5、图6和图7说明本实施方式,本实施方式所述ー种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的叶片工作部分I由根部至顶部高度为90mm时,对应的轴向宽度为164. 13mm,对应的弦长b为166. 60mm,对应的安装角、为80.59°,对应的型线最大厚度T为20. 98mm,对应的进口角a为53. 61 °,对应的出口角0为39. 32° ;叶片工作部分I由根部至顶部高度为270_时,对应的轴向宽度为132. 67_,对应的弦长b为145. 86mm,对应的安装角Py为70. 69°,对应的型线最大厚度T为19. 99mm,对应的进口角a为55. 55°,对应的出口角0为35. 25° ;叶片工作部分I由根部至顶部高度为450mm时,对应的轴向宽度为105. 84mm,对应的弦长b为134. 62mm,对应的安装角Py为51.89°,对应的型线最大厚度T为14. 77mm,对应的进口角a为73. 64°,对应的出口角0为29. 96° ;叶片工作部分I由根部至顶部高度为630_时,对应的轴向宽度为72. 24_,对应的弦长b为142. 73mm,对应的安装角Py为30. 20°,对应的型线最大厚度T为10. 03mm,对应的进口角a为117. 70°,对应的出口角0为34. 36° ;叶片工作部分I由根部至顶部高度为810mm时,对应的轴向宽度为43. 57mm,对应的弦长b为142. 73mm,对应的安装角3 y为17.03°,对应的型线最大厚度T为6. 86_,对应的进口角a为143. 14°,对应的出口角0 为 33. 16。。本实施方式的技术效果是采用上述结构參数,在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时,还可使叶片容易装配。其它组成及连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式,本实施方式所述ー种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的叶根2的总高度K为59. 7mm。
·[0016]本实施方式的技术效果是这种结构使叶片能牢固地装入轮缘,装配稳定、安全可靠。其它组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五结合图4说明本实施方式,本实施方式所述ー种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的凸台拉筋4的横截面为椭圆形,其长轴f为25mm,短轴t为10_。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。各界面具体參数如下表
权利要求1.一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片,它包括叶片工作部分(I)、叶根 (2)、围带(3)、凸台拉筋(4)和司太立合金片(5),围带(3)、叶片工作部分⑴和叶根⑵ 由上至下模锻成一体,凸台拉筋(4)位于叶片工作部分(I)的中部,且与叶片工作部分(I) 制成一体,叶片工作部分(I)的型线为变截面扭叶片,叶片工作部分(I)从根部至顶部的截面面积逐渐减小,叶片工作部分(I)上部的进气侧贴有司太立合金片(5),其特征在于叶片工作部分⑴的高度(L)为900mm,叶片工作部分⑴的根部轴向宽度(V)为186mm,叶片工作部分⑴的根部直径为1375mm,叶片工作部分(I)的排气面积为6. 43m2,叶根⑵为斜齿纵树形叶根,叶根⑵的轴向宽度(W)为205_,围带(3)的厚度(h)为25_,围带(3) 工作面轴向距离(BI)为42. 47mm。
2.根据权利要求1所述一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片,其特征在于叶片工作部分(I)根部至叶片工作部分(I)顶部的轴向宽度的变化范围为186mm 40. 14mm,弦长(b)的变化范围为188. 09_ 144. 57_,安装角(Py)的变化范围为82° 15. 82°,型线最大厚度(T)的变化范围为20. 88mm 6. 68mm,进口角(α)的变化范围为 61.46° 147. 37°,出口角(Θ )的变化范围为 39. 74° 32. 91°。
3.根据权利要求2所述一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片,其特征在于 叶片工作部分⑴由根部至顶部高度为90mm时,对应的轴向宽度为164. 13mm,对应的弦长 (b)为166. 60mm,对应的安装角(β y)为80. 59°,对应的型线最大厚度(T)为20. 98mm,对应的进口角U )为53. 61°,对应的出口角(Θ)为39.32° ;叶片工作部分(I)由根部至顶部高度为270_时,对应的轴向宽度为132. 67_,对应的弦长(b)为145. 86_,对应的安装角(Py)为70. 69°,对应的型线最大厚度(T)为19. 99mm,对应的进口角(α)为55. 55°, 对应的出口角(Θ )为35. 25° ;叶片工作部分(I)由根部至顶部高度为450mm时,对应的轴向宽度为105. 84mm,对应的弦长(b)为134. 62mm,对应的安装角(Py)为51. 89°,对应的型线最大厚度⑴为14. 77mm,对应的进口角(α)为73. 64°,对应的出口角(Θ )为29. 96° ; 叶片工作部分(I)由根部至顶部高度为630_时,对应的轴向宽度为72. 24_,对应的弦长 (b)为142. 73_,对应的安装角(i3y)为30. 20°,对应的型线最大厚度(T)为10. 03_, 对应的进口角(α)为117.70°,对应的出口角(Θ)为34.36° ;叶片工作部分⑴由根部至顶部高度为810mm时,对应的轴向宽度为43. 57mm,对应的弦长(b)为142. 73mm,对应的安装角(@y)为17. 03°,对应的型线最大厚度⑴为6. 86mm,对应的进口角(α)为 143.14°,对应的出口角(Θ )为 33. 16°。
4.根据权利要求3所述一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片,其特征在于 叶根(2)的总高度(K)为59. 7mm。
5.根据权利要求1所述一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片,其特征在于 凸台拉筋⑷的横截面为椭圆形,其长轴(f)为25mm,短轴⑴为10mm。
专利摘要一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片,它涉及一种900mm末级动叶片,具体涉及一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片。本实用新型为了解决现有联合循环汽轮机末级动叶片较短,而借用常规冷凝汽轮机末级动叶片安全性不足的问题。本实用新型的围带、叶片工作部分和叶根由上至下模锻成一体,凸台拉筋位于叶片工作部分的中部,且与叶片工作部分制成一体,叶片工作部分上部的进气侧贴有司太立合金片,叶片工作部分的高度为900mm、根部轴向宽度为186mm、根部直径为1375mm,叶片工作部分的排汽面积6.43m2,叶根的轴向宽度为205mm。本实用新型用于联合循环汽轮机。
文档编号F01D5/30GK202851090SQ20122058355
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者张秋鸿, 王丽华, 石玉文, 管继伟, 安杨, 刘云锋, 陈伯树, 王颖, 翁振宇 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
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