一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片的製作方法

2023-04-28 14:37:31 2

一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片的製作方法
【專利摘要】一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，本實用新型為解決目前重型中低熱值燃機渦輪第一級動葉空氣動力效率低、使用壽命短、影響渦輪安全運行的問題。葉片工作部分的型線為變截面扭葉片，葉片工作部分從靠近根部至頂部的截面的幾何數據：位於根部的截面A-A至截面G-G的截面高度為0～190.88mm，軸向寬度為99.406～126.307mm，弦長為126.029～134.572mm，進氣角為27.392°～53.649°，安裝角為52.625°～72.415°，型線最大厚度為22.633～39.910mm，出氣邊厚度為5.236～5.739mm。本實用新型用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪上。
【專利說明】一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燃氣輪機渦輪第一級動葉片，具體涉及一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片。

【背景技術】
[0002]近年來，高效率燃氣輪機逐漸提高燃燒室出口溫度並努力改進各種渦輪構件的冷卻。然而，由於受多個截面葉型型線包絡成的葉片實體形狀的影響，使得重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片空氣動力效率低、使用壽命短、影響渦輪安全運行。
實用新型內容
[0003]本實用新型是為解決目前重型中低熱值燃機渦輪第一級動葉空氣動力效率低、使用壽命短、影響渦輪安全運行的問題，進而提供一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題採取的技術方案是:
[0005]本實用新型的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片包括葉片工作部分和葉柄，葉片工作部分和葉柄由上到下鑄造成一體，葉片工作部分的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸增大，相鄰兩截面間有相對扭轉，葉片工作部分從靠近根部至頂部的截面的幾何數據:位於根部的截面A-A至截面G-G的截面高度為O?190.88mm,軸向寬度為99.406?126.307mm,弦長為126.029?134.572_，進氣角為27.392°?53.649 °，安裝角為52.625°?72.415°，型線最大厚度為22.633?39.910mm,出氣邊厚度為5.236?5.739mm,葉片工作部分的總高度為190.88mm。
[0006]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型是在以一維、準三維、全三維氣動、熱力分析計算該首級導葉的全三維設計，計算精度高，使得本實用新型的安全性和高效性有機結合，已保證在變工況下能安全高效運行，提高了葉片的空氣動力效率，葉片的空氣動力效率提高了 1.9%?2.2%，延長了葉片使用壽命，，使用壽命延長了 1.4至1.8倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片的主視圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是葉片型線部分各截面斷層疊合示意圖；圖4是葉片工作部分顯示葉型參數Q、b、α、β y、T、δ的示意圖；圖5是圖4的K局部放大圖，圖6是圖4的N局部放大圖。

【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式包括葉片工作部分
(I)和葉柄2，葉片工作部分I和葉柄2由上到下鑄造成一體，葉片工作部分I的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸增大，相鄰兩截面間有相對扭轉，葉片工作部分I從靠近根部至頂部的截面的幾何數據:位於根部的截面A-A至截面G-G的截面高度H為O?190.88mm，軸向寬度Q為99.406?126.307mm，弦長b為126.029?134.572mm，進氣角 α 為 27.392。?53.649。，安裝角 Py 為 52.625。?72.415。，型線最大厚度T為22.633?39.910mm,出氣邊厚度δ為5.236?5.739mm,葉片工作部分I的總高度L為190.88mm。這樣設計能保證葉片的最佳受力狀態，並避免在葉根各齒根部和承載面出現應力峰值。
[0009]【具體實施方式】二:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面A-A的截面高度為0mm，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為126.307mm、弦長b為134.572mm、進氣角α為27.392°、安裝角Py為72.415°、型線最大厚度T為39.910mm、出氣邊厚度δ為5.532mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0010]【具體實施方式】三:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面B-B的截面高度為30_，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為121.968_、弦長b為132.586mm、進氣角α為30.121°、安裝角β y為69.032°、型線最大厚度T為37.598mm、出氣邊厚度δ為5.739mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】四:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面C-C的截面高度為60mm，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為117.788mm、弦長b為130.622mm、進氣角α為32.927°、安裝角β y為65.991°、型線最大厚度T為34.220mm、出氣邊厚度δ為5.658mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0012]【具體實施方式】五:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面D-D的截面高度為90_，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為113.708mm,弦長b為128.954mm、進氣角α為39.320°、安裝角β y為63.100°、型線最大厚度T為30.735mm、出氣邊厚度δ為5.509mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0013]【具體實施方式】六:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面E-E的截面高度為125_，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為108.878mm,弦長b為127.570mm、進氣角α為48.464°、安裝角i3y為59.539°、型線最大厚度T為27.511mm、出氣邊厚度δ為5.530mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0014]【具體實施方式】七:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面F-F的截面高度為160mm，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為103.930mm、弦長b為126.647mm、進氣角α為53.242°、安裝角i3y為55.820°、型線最大厚度T為24.833mm、出氣邊厚度δ為5.622mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0015]【具體實施方式】八:結合圖1?圖6說明本實施方式，本實施方式的葉片工作部分I截面G-G的截面高度為190.88mm，該位置所對應的葉片工作部分I的軸向寬度Q為99.406mm、弦長b為126.029mm、進氣角α為53.649°、安裝角Py為52.625°、型線最大厚度T為22.633mm、出氣邊厚度δ為5.236mm。採用上述結構參數，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
【權利要求】
1.一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，所述動葉片包括葉片工作部分(I)和葉柄(2)，葉片工作部分(I)和葉柄(2)由上到下鑄造成一體，葉片工作部分(I)的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸增大，相鄰兩截面間有相對扭轉，其特徵在於:葉片工作部分(I)從靠近根部至頂部的截面的幾何數據:位於根部的截面A-A至截面G-G的截面高度(H)為O?190.88mm，軸向寬度(Q)為99.406?126.307mm,弦長(b)為 126.029 ?134.572mm,進氣角(α )為 27.392。?53.649。，安裝角(β y)為52.625°?72.415°，型線最大厚度(T)為22.633?39.910mm,出氣邊厚度(δ )為5.236?5.739mm,葉片工作部分(I)的總高度(L)為190.88mm。
2.根據權利要求1所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面A-A的截面高度為0mm，該位置所對應的葉片工作部分(I)的軸向寬度(Q)為126.307mm、弦長(b)為134.572mm、進氣角(α)為27.392。、安裝角(β y)為72.415°、型線最大厚度⑴為39.910mm、出氣邊厚度(δ )為5.532mm。
3.根據權利要求1所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面B-B的截面高度為30_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的軸向寬度(Q)為121.968mm、弦長(b)為132.586mm、進氣角(α)為30.121°、安裝角(β y)為69.032°、型線最大厚度(T)為37.598mm、出氣邊厚度(δ )為5.739mm。
4.根據權利要求1所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面C-C的截面高度為60mm，該位置所對應的葉片工作部分(I)的軸向寬度(Q)為117.788mm、弦長(b)為130.622mm、進氣角(α)為32.927°、安裝角(Py)為65.991°、型線最大厚度⑴為34.220mm、出氣邊厚度(δ)為5.658mm。
5.根據權利要求1所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面D-D的截面高度為90_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的軸向寬度(Q)為113.708mm、弦長(b)為128.954mm、進氣角(α)為39.320°、安裝角(β y)為63.100°、型線最大厚度⑴為30.735mm、出氣邊厚度(δ )為5.509mm。
6.根據權利要求1所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面E-E的截面高度為125mm，該位置所對應的葉片工作部分(I)的軸向寬度(Q)為108.878mm、弦長(b)為127.570mm、進氣角(α)為48.464°、安裝角(Py)為59.539°、型線最大厚度(T)為27.511mm、出氣邊厚度(δ)為5.530mm。
7.根據權利要求1所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面F-F的截面高度為160mm，該位置所對應的葉片工作部分(I)的軸向寬度(Q)為103.930mm、弦長(b)為126.647mm、進氣角(α)為53.242。、安裝角(β y)為55.820°、型線最大厚度⑴為24.833mm、出氣邊厚度(δ )為5.622mm。
8.根據權利要求7所述的一種適用於重型中低熱值燃氣輪機的渦輪第一級動葉片，其特徵在於:葉片工作部分(I)截面G-G的截面高度為190.88_，該位置所對應的葉片工作部分⑴的軸向寬度(Q)為99.406mm、弦長(b)為126.029mm、進氣角(α )為53.649°、安裝角(β y)為52.625°、型線最大厚度(T)為22.633mm、出氣邊厚度(δ )為5.236mm。
【文檔編號】F01D5/14GK204060802SQ201420564781
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】馮永志, 席會傑, 陳嘯, 金子印, 姜東坡, 喬銀靜 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司