CN212272313U - 一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片 - Google Patents
一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，它涉及核电汽轮机叶片技术领域。本实用新型解决了现有的半转速核电汽轮机存在由于转速低导致流量小，为了增大流量需要半转速汽轮机的叶片更长，平均直径更大，导致叶片的离心力会增加，造成叶片安全性存在隐患的问题。本实用新型包括叶片工作部分(1)、叶根(2)和围带(3)，围带(3)、叶片工作部分(1)和叶根(2)由上至下模锻成一体，叶片工作部分(1)的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分(1)的相邻两截面间存在相对扭转，叶片工作部分(1)从根部至顶部的截面面积逐渐减小。本实用新型用于增加整体刚度从而使频率升高超过了叶片的固有频率，保证了机组的安全高效运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及核电汽轮机叶片技术领域，具体涉及一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片。
背景技术
与全转速汽轮机的不同，半转速汽轮机一般用于核电，由于其转速低会导致流量小，这就要求半转速汽轮机的叶片更长，平均直径更大，这样叶片的离心力会增加，又介于核电汽轮机的特殊性，其叶片的安全性便是考虑的重中之重。叶片安全性不光要考察其运作时的应力情况，更为重要的是叶片的频率特性要符合要求。
综上所述，现有的半转速核电汽轮机存在由于转速低导致流量小，为了增大流量需要半转速汽轮机的叶片更长，平均直径更大，导致叶片的离心力会增加，造成叶片安全性存在隐患的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有的半转速核电汽轮机存在由于转速低导致流量小，为了增大流量需要半转速汽轮机的叶片更长，平均直径更大，导致叶片的离心力会增加，造成叶片安全性存在隐患的问题，进而提供一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片。
本实用新型的技术方案是：
一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，它包括叶片工作部分1、叶根2和围带3，围带3、叶片工作部分1和叶根2由上至下模锻成一体，叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分1的相邻两截面间存在相对扭转，叶片工作部分1从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分1的高度L为470mm，叶片工作部分1的根部轴向宽度V为80.92mm，叶片工作部分1的根部直径为2750mm，叶根2的轴向宽度W为84mm，围带3的厚度h为7mm，围带3工作面轴向距离B1为64mm。
进一步地，叶片工作部分1的根部轴向宽度V至叶片工作部分1的顶部轴向宽度的变化范围为97-68.77mm、弦长b的变化范围为101.2-122.60mm、安装角βy的变化范围为69.94°-33.94°、进口角α的变化范围为-30.05°-67.02°，出口角θ的变化范围为 19.04°-5.65°。
进一步地，叶片工作部分1的高度L为30mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为96.87mm，所对应的弦长b为101.03mm，所对应的安装角βy为69.94°，所对应的进口角α为-30.05°，所对应的出口角θ为19.01°。
进一步地，叶片工作部分1的高度L为150mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为90.23mm，所对应的弦长b为103.56mm，所对应的安装角βy为62.30°，所对应的进口角α为-14.32°，所对应的出口角θ为17.32。
进一步地，叶片工作部分1的高度L为283mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为82.36mm，所对应的弦长b为109.345mm，所对应的安装角βy为55.43°，所对应的进口角α为2.03°，所对应的出口角θ为11.48°。
进一步地，叶片工作部分1的高度L为378mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为76.37mm，所对应的弦长b为117.006mm，所对应的安装角βy为47.638°，所对应的进口角α为34.09°，所对应的出口角θ为8.23°。
进一步地，叶片工作部分1的高度L为450mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为68.70mm，所对应的弦长b为122.30mm，所对应的安装角βy为33.94°，所对应的进口角α为67.02°，所对应的出口角θ为5.62°。
进一步地，叶根2的总高度K为126mm。
本实用新型与现有技术相比具有以下效果：
1、本实用新型的用于半转速核电汽轮机的预扭叶片采用预扭设计，装配方便，通过预扭形成整圈，使得整体刚度增加从而使频率升高超过了叶片的固有频率，保证了机组的安全高效运行。
2、本实用新型的用于半转速核电汽轮机的预扭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，变工况性能优良。
3、本实用新型的用于半转速核电汽轮机的预扭叶片采用流体动力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，使叶片的流动效率和强度振动特性都达到了最优。
4、预扭叶片是在全转速火电汽轮机中经常采用的一种叶片设计。预扭叶片由于形成整圈刚度大，其工作频率一般都要高于固有频率，保证了叶片工作的动频率安全性，因此把它引入到半转速核电汽轮机中使用，预扭叶片的技术已经成熟，有着较强的可靠性和经济性，叶片的强度和气动特性和加工便捷度都能达到较高水平。
附图说明
图1是本实用新型的用于半转速核电汽轮机的预扭叶片的结构示意图；
图2是本实用新型的叶片工作部分1的典型横截面示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，它包括叶片工作部分1、叶根2和围带3，围带3、叶片工作部分1 和叶根2由上至下模锻成一体，叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分1 的相邻两截面间存在相对扭转，叶片工作部分1从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分1的高度L为470mm，叶片工作部分1的根部轴向宽度V为80.92mm，叶片工作部分1的根部直径为2750mm，叶根2的轴向宽度W为84mm，围带3的厚度h为7mm，围带3工作面轴向距离B1为64mm。
本实施方式的用于半转速核电汽轮机的预扭叶片安装时通过叶根2和围带3的过盈量使得叶片形成预扭，一圈叶片形成整圈，增加了整级叶片的刚度从而升高了频率，装配较为简单。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1的根部轴向宽度V至叶片工作部分1的顶部轴向宽度的变化范围为97-68.77mm、弦长b 的变化范围为101.2-122.60mm、安装角βy的变化范围为69.94°-33.94°、进口角α的变化范围为-30.05°-67.02°，出口角θ的变化范围为19.04°-5.65°。如此设置，采用上述结构参数，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。其它组成和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和图2说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1的高度L为30mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为96.87mm，所对应的弦长b为101.03mm，所对应的安装角βy为69.94°，所对应的进口角α为-30.05°，所对应的出口角θ为19.01°。如此设置，采用上述结构参数，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。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1的高度L为150mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为90.23mm，所对应的弦长b为103.56mm，所对应的安装角βy为62.30°，所对应的进口角α为-14.32°，所对应的出口角θ为17.32。如此设置，采用上述结构参数，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。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1的高度L为283mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为82.36mm，所对应的弦长b为109.345mm，所对应的安装角βy为55.43°，所对应的进口角α为2.03°，所对应的出口角θ为11.48°。如此设置，采用上述结构参数，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。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1的高度L为378mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为76.37mm，所对应的弦长b为117.006mm，所对应的安装角βy为47.638°，所对应的进口角α为34.09°，所对应的出口角θ为8.23°。如此设置，采用上述结构参数，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。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1的高度L为450mm处所对应的叶片工作部分1的根部轴向宽度V为68.70mm，所对应的弦长b为122.30mm，所对应的安装角βy为33.94°，所对应的进口角α为67.02°，所对应的出口角θ为5.62°。如此设置，采用上述结构参数，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。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶根2的总高度K为126mm。如此设置，该结构使叶片能牢固地装入轮缘，装配稳定、安全可靠。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
Claims (8)
1.一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：它包括叶片工作部分(1)、叶根(2)和围带(3)，围带(3)、叶片工作部分(1)和叶根(2)由上至下模锻成一体，叶片工作部分(1)的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分(1)的相邻两截面间存在相对扭转，叶片工作部分(1)从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分(1)的高度L为470mm，叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V为80.92mm，叶片工作部分(1)的根部直径为2750mm，叶根(2)的轴向宽度W为84mm，围带(3)的厚度h为7mm，围带(3)工作面轴向距离B1为64mm。
2.根据权利要求1所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V至叶片工作部分(1)的顶部轴向宽度的变化范围为97-68.77mm、弦长b的变化范围为101.2-122.60mm、安装角βy的变化范围为69.94°-33.94°、进口角α的变化范围为-30.05°-67.02°，出口角θ的变化范围为19.04°-5.65°。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)的高度L为30mm处所对应的叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V为96.87mm，所对应的弦长b为101.03mm，所对应的安装角βy为69.94°，所对应的进口角α为-30.05°，所对应的出口角θ为19.01°。
4.根据权利要求3所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)的高度L为150mm处所对应的叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V为90.23mm，所对应的弦长b为103.56mm，所对应的安装角βy为62.30°，所对应的进口角α为-14.32°，所对应的出口角θ为17.32。
5.根据权利要求4所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)的高度L为283mm处所对应的叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V为82.36mm，所对应的弦长b为109.345mm，所对应的安装角βy为55.43°，所对应的进口角α为2.03°，所对应的出口角θ为11.48°。
6.根据权利要求5所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)的高度L为378mm处所对应的叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V为76.37mm，所对应的弦长b为117.006mm，所对应的安装角βy为47.638°，所对应的进口角α为34.09°，所对应的出口角θ为8.23°。
7.根据权利要求6所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)的高度L为450mm处所对应的叶片工作部分(1)的根部轴向宽度V为68.70mm，所对应的弦长b为122.30mm，所对应的安装角βy为33.94°，所对应的进口角α为67.02°，所对应的出口角θ为5.62°。
8.根据权利要求1所述的一种用于半转速核电汽轮机的预扭叶片，其特征在于：叶根(2)的总高度K为126mm。
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