DE102009043889A1 - Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel für einen Niederdruckabschnitt einer Dampfturbine - Google Patents

Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel für einen Niederdruckabschnitt einer Dampfturbine Download PDF

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Abstract

Es wird eine Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) für einen Niederdruckabschnitt einer Dampfturbine (10) offengelegt. Die Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) enthält einen Schaufelblattbereich (42). Ein Fußabschnitt (44) ist an einem Ende des Schaufelblattbereichs (42) angebracht. Ein Schwalbenschwanzabschnitt (40) steht aus dem Fußabschnitt (44) vor, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt (40) einen Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz aufweist. Ein Spitzenabschnitt (46) ist an dem Schaufelblattbereich (42) an einem dem Fußabschnitt (44) gegenüberliegenden Ende angebracht. Eine Abdeckung (48) ist in einem Stück als Teil des Spitzenabschnittes (46) ausgebildet. Die Laufschaufel (20) enthält eine Austrittsringfläche von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) oder größer.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Rotationslaufschaufel für eine Dampfturbine und insbesondere eine Rotationslaufschaufel mit einer Geometrie, die für erhöhte Betriebsdrehzahlen zum Einsatz in einer hinteren Stufe eines Niederdruckabschnittes einer Dampfturbine geeignet ist.
  • Der Dampfströmungspfad einer Dampfturbine wird im Wesentlichen von einem feststehenden Gehäuse und einem Rotor gebildet. In dieser Konfiguration sind eine Anzahl feststehender Leitschaufeln an dem Gehäuse in einer Umfangsanordnung angebracht und erstrecken sich nach innen in den Dampfströmungspfad. Ebenso sind eine Anzahl von rotierenden Laufschaufeln an dem Rotor in einer Umfangsanordnung angebracht und erstrecken sich nach außen in den Dampfströmungspfad. Die feststehenden Leitschaufeln und die rotierenden Laufschaufeln sind in abwechselnden Reihen angeordnet, sodass eine Reihe von Leitschaufeln und die unmittelbar stromabwärts davon befindliche Reihe von Laufschaufeln eine Stufe bilden. Die Leitschaufeln dienen dazu, den Dampfstrom so zu lenken, dass er in die stromabwärts befindliche Reihe der Laufschaufeln in korrektem Winkel eintritt. Schaufelblätter der Laufschaufeln entziehen dem Dampf Energie und erzeugen dadurch die erforderliche Kraft, um den Rotor und die damit verbundene Last anzutreiben.
  • Während der Dampf durch die Dampfturbine strömt, fällt dessen Druck über jeder nachfolgenden Stufe ab, bis der gewünschte Auslassdruck erreicht ist. Somit variieren die Dampf eigenschaften, wie z. B. Temperatur, Druck, Geschwindigkeit und Feuchtigkeitsgehalt von Reihe zu Reihe, während sich der Dampf über den Strömungspfad entspannt. Demzufolge verwendet jede Laufschaufelreihe Laufschaufeln mit einer Schaufelblattform, die für die dieser Reihe zugeordneten Dampfzustände optimiert ist.
  • Zusätzlich zu Dampfzuständen sind die Laufschaufeln auch dafür ausgelegt, Zentrifugalbelastungen zu berücksichtigen, denen sie während des Betriebs unterliegen. Insbesondere werden hohe Zentrifugalbelastungen auf die Laufschaufeln aufgrund der hohen Drehzahl des Rotors aufgebracht, welche wiederum eine Spannung auf die Laufschaufeln ausüben. Die Reduzierung von Spannungskonzentrationen auf den Laufschaufeln ist besonders in den hinteren Laufschaufelreihen eines Niederdruckabschnittes in einer Dampfturbine eine Herausforderung für die Auslegung, wo die Laufschaufeln größer sind und aufgrund ihrer größeren Abmessungen mehr wiegen und einer Spannungskorrosion aufgrund der Feuchtigkeit in dem Dampfstrom unterliegen.
  • Diese Herausforderung in Verbindung mit der Auslegung von Rotationslaufschaufeln für den Niederdruckabschnitt der Turbine wird durch den Umstand verstärkt, dass die Schaufelblattform der Schaufelblätter im Wesentlichen die auf die Schaufelblätter ausgeübten Kräfte, die mechanische Festigkeit der Laufschaufeln, die Resonanzfrequenz der Laufschaufeln und das thermodynamische Betriebsverhalten der Laufschaufeln bestimmt. Diese Überlegungen stellen Einschränkungen bezüglich der Wahl der Schaufelblattform der Laufschaufeln dar. Daher ist die optimale Schaufelblattform der Laufschaufeln für eine vorgegebene Reihe ein Kompromiss zwischen der Form zugeordneten mechanischen und aerodynamischen Eigenschaften.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel bereitgestellt. Die Rotationslaufschaufel weist einen Schaufelblattbereich auf. Ein Fußabschnitt ist an einem Ende des Schaufelblattbereichs angebracht. Ein Schwalbenschwanzabschnitt steht aus dem Fußabschnitt hervor, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt einen Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz aufweist. Ein Spitzenabschnitt ist an dem Schaufelblattbereich an einem dem Fußabschnitt gegenüberliegenden Ende angebracht. Eine Abdeckung ist in einem Stück als ein Teil des Spitzenabschnittes ausgebildet. Die Laufschaufel weist eine Austrittsringfläche von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) oder größer auf.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Niederdruckturbinenabschnitt einer Dampfturbine bereitgestellt. In diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind mehrere Dampfturbinenlaufschaufeln einer hinteren Stufe um ein Turbinenrotorrad herum angeordnet. Jede von den mehreren Dampfturbinenlaufschaufeln der hinteren Stufe weist einen Schaufelblattbereich mit einer Länge von etwa 30,48 cm (12 Zoll) oder größer auf. Ein Fußabschnitt ist an einem Ende des Schaufelblattbereichs angebracht. Ein Schwalbenschwanzabschnitt steht aus dem Fußabschnitt hervor, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt einen Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz aufweist. Ein Spitzenabschnitt ist an dem Schaufelblattbereich an einem dem Fußabschnitt gegenüberliegenden Ende angebracht. Eine Abdeckung ist in einem Stück als ein Teil des Spitzenabschnittes ausgebildet. Die mehreren Dampfturbinen-Laufschaufeln der hinteren Stufe weisen eine Austrittsringfläche von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) oder größer auf.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische teilweise aufgeschnittene Darstellung einer Dampfturbine;
  • 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines in der Laufschaufel von 2 dargestellten Tangentialeintritts-Schwalbenschwanzes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine detaillierte Ansicht eines Abdeckungs- und Spitzenabschnittes der in 2 Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 ist eine perspektivische Darstellung, die eine Zwischenbeziehung von benachbarten Abdeckungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wenigstens eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ihre Anwendung in Verbindung mit und dem Betrieb einer Dampfturbine beschrieben. Ferner wird wenigstens eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf eine Nenngröße und einschließlich eines Satzes von Nennabmessungen beschrieben. Es dürfte jedoch für den auf diesem Gebiet ausgebildeten und von den Lehren hierin angeleiteten Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in gleicher Weise auf jede ge eignete Turbine und/oder Maschine anwendbar ist. Ferner dürfte für den auf diesem Gebiet ausgebildeten und von den Lehren hierin angeleiteten Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Maßstäbe der Nenngröße und/oder Nennabmessungen anwendbar ist.
  • In den Zeichnungen stellt 1 eine perspektivische teilweise aufgeschnittene Veranschaulichung einer Dampfturbine 10 dar. Die Dampfturbine 10 enthält einen Rotor 12, der eine Welle 14 und mehrere axial in Abstand angeordnete Rotorräder 18 enthält. Mehrere Rotationslaufschaufeln 20 sind mechanisch mit jedem Rotorrad 18 gekoppelt. Insbesondere sind die Laufschaufeln 20 in Reihen angeordnet, die sich in Umfangsrichtung um jedes Rotorrad 18 herum erstrecken. Mehrere feststehende Leitschaufeln 22 erstrecken sich in Umfangsrichtung um die Welle 14 und sind axial zwischen benachbarten Reihen von Laufschaufeln 20 positioniert. Die feststehenden Leitschaufeln 22 arbeiten mit den Laufschaufeln 20 zusammen, um eine Turbinenstufe auszubilden und einen Abschnitt eines Dampfströmungspfades durch die Turbine 10 zu definieren.
  • Im Betrieb tritt Dampf 24 in einen Einlass 26 der Turbine 10 ein und wird durch die feststehenden Leitschaufeln 22 geleitet. Die Leitschaufeln 22 leiten den Dampf 24 stromabwärts gegen die Laufschaufeln 20. Der Dampf 24 passiert die restlichen Stufen unter Ausübung einer Kraft auf die Laufschaufeln 20, was eine Rotation der Welle 14 bewirkt. Wenigstens ein Ende der Turbine 10 kann sich axial von dem Rotor 12 weg erstrecken und kann mit einer Last oder (nicht dargestellten) Maschine, wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, einem Generator und/oder einer anderen Turbine verbunden sein. Demzufolge kann eine große Dampfturbineneinheit tatsächlich mehrere Turbinen beinhalten, die koaxial mit derselben Welle 14 gekoppelt sind. Eine derartige Einheit kann beispielsweise ei ne Hochdruckturbine beinhalten, die mit einer Zwischendruckturbine gekoppelt ist, welche mit einer Niederdruckturbine gekoppelt ist.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden und in 1 dargestellten Erfindung weist die Turbine 10 fünf mit L0, L1, L2, L3 und L4 bezeichnete Stufen auf. Die Stufe L4 ist die erste Stufe und ist (in einer radialen Richtung) die kleinste von den fünf Stufen. Die Stufe L3 ist die zweite Stufe und ist die nächste Stufe in einer axialen Richtung. Die Stufe L2 ist die dritte Stufe und ist in der Mitte der fünf Stufen dargestellt. Die Stufe L1 ist die vierte und vorletzte Stufe. Die Stufe L0 ist die letzte Stufe und (in der radialen Richtung) die größte. Es dürfte sich verstehen, dass fünf Stufen nur als Beispiel dargestellt sind, und dass eine Niederdruckturbine mehr oder weniger als fünf Stufen haben kann.
  • 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Laufschaufel 20 enthält eine Druckseite 30 und eine Saugseite 32, die miteinander über eine Vorderkante 34 und einer Hinterkante 36 verbunden sind. Eine Schaufelblattsehnenstrecke ist eine von der Vorderkante 36 zu der Hinterkante 34 an einem beliebigen Punkt entlang der radialen Länge 38 gemessene Strecke. In einer exemplarischen Ausführungsform ist die radiale Länge 38 oder Schaufelblattlänge angenähert 30,48 cm (12 Zoll). Obwohl die Schaufelblattlänge in der exemplarischen Ausführungsform angenähert 30,48 cm (12 Zoll) ist, wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass die Lehren hierin auf verschiedene Maßstäbe dieser Nenngröße anwendbar sind. Beispielsweise könnte ein Fachmann auf diesem Gebiet das Schaufelblatt 20 mit einem Vergrößerungsfaktor, wie z. B. 1,2, 2 und 2,4, ausführen, um eine Laufschaufellänge von 36,58 cm (14,40 Zoll), 60,96 cm (24,0 Zoll) und 73,15 cm (28,8 Zoll) zu erzeugen.
  • Das Blatt 20 ist mit einem Schwalbenschwanzabschnitt 40, einem Schaufelblattbereich 42 und einem sich dazwischen erstreckenden Fußabschnitt 44 ausgebildet. Der Schaufelblattbereich 42 erstreckt sich radial aus dem Fußabschnitt 44 bis zu einem Spitzenabschnitt 46. Eine Abdeckung 48 ist in einem Stück als ein Teil des Spitzenabschnittes 46 mit einem sich an einem Übergang dazwischen befindenden Übergangsradius 50 ausgebildet. Gemäß Darstellung in 2 ist die Abdeckung 48 bei einem zusammengesetzten Winkel in Bezug auf den Spitzenabschnitt 46 angeordnet. Insbesondere besitzt die Abdeckung 48 einen ersten Bereich 52 und einen zweiten Bereich 54, der sich über den Spitzenabschnitt 46 von einer Vorderkante 34 bis zu einer Stelle erstreckt, die sich in einem vorbestimmten Abstand von der Hinterkante 36 befindet. Der erste Bereich 52 der Abdeckung 48 erstreckt sich über die Druckseite 30 und der zweite Bereich 54 der Abdeckung 48 erstreckt sich über die Saugseite 32.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform sind der Schwalbenschwanzabschnitt 40, der Schaufelblattbereich 42, der Fußabschnitt 44, der Spitzenabschnitt 46 und die Abdeckung 48 alle als eine einteilige Komponente aus einem rostfreien Stahlmaterial mit 12% Chrom hergestellt. In dieser Ausführungsform ist die Laufschaufel 20 über den Schwalbenschwanzabschnitt 40 mit einem (in 1 dargestellten) Turbinenrotorrad 18 gekoppelt und erstreckt sich radial aus dem Rotorrad 18.
  • 3 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des in dem Schaufelblatt von 2 dargestellten Schwalbenschwanzabschnittes 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform weist der Schwal benschwanzabschnitt 40 einen Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz auf, der mit einem in dem (in 1 dargestellten) Turbinenrotorrad 18 definierten passenden Schlitz in Eingriff steht. In einer Ausführungsform hat der Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz eine Konstruktion mit drei Haken, mit sechs Kontaktflächen, die für einen Eingriff mit dem (in 1 dargestellten) Turbinenrotorrad 18 konfiguriert sind. Der Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz ist zu bevorzugen, um eine Verteilung von gemittelten und lokalen Spannungen, einen Schutz während Überdrehzahlzuständen und angemessene niederzyklische Ermüdungsgrenzwerte (LCF) zu erzielen, sowie den Schaufelblattfußabschnitt 44 aufzunehmen. 3 stellt auch dar, dass der Schwalbenschwanzabschnitt 40 einen axialen Leitflügelüberhang 41 enthält, der den Schaufelblattbereich 42 auf der Oberseite der Schaufelblattform 58 aufnimmt. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass der axiale Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz mehr oder weniger als drei Haken haben kann.
  • Zusätzlich zur Bereitstellung weiterer Details des Schwalbenschwanzabschnittes 40 stellt 3 auch eine vergrößerte Ansicht eines Übergangsbereichs dar, an welchem der Schwalbenschwanzabschnitt 40 aus dem Fußabschnitt 44 vorsteht. Insbesondere stellt 3 einen Übergangsradius 58 an der Stelle dar, an welcher der Fußabschnitt 44 zu einer Plattform 60 des Schwalbenschwanzabschnittes 40 übergeht.
  • 4 zeigt eine detailliertere Ansicht der Abdeckung 48 und des Spitzenabschnittes 46 der in 2 dargestellten Dampfturbinenlaufschaufel 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie vorstehend erwähnt, ist die Abdeckung 48 bei einem zusammengesetzten Winkel in Bezug auf den Spitzenabschnitt 46 so angeordnet, dass die Abdeckung 48 einen ersten Bereich 52 und einen zweiten Bereich hat, der sich über den Spitzenabschnitt 46 von der Vorderkante 34 bis zu einer Stelle 56 erstreckt, die sich in einem vorbestimmten Abstand von der Hinterkante 36 befindet. Insbesondere erstreckt sich der erste Bereich 52 der Abdeckung 48 über die Druckseite 30 und der zweite Bereich 54 der Abdeckung 48 erstreckt sich über die Saugseite 32. Da die Abdeckung 48 bei einem zusammengesetzten Winkel in Bezug auf den Spitzenabschnitt 46 angeordnet ist, erscheinen der erste Bereich 52 und zweite Bereich 54 als eine ebene Fläche, wenn sie aus unterschiedlichen Winkeln betrachtet wird.
  • 5 ist eine perspektivische Darstellung, die die Beziehung zwischen benachbarten Dampfturbinen-Rotationslaufschaufeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 5 dargestellt, ist ein Überlappung 60 von 0,127 mm (0,005 Zoll) zwischen benachbarten Abdeckungen 48 vorhanden. Im Wesentlichen sind die Abdeckungen 48 so ausgelegt, dass sie einen Spalt oder eine Überlappung zwischen benachbarten Abdeckungen während des anfänglichen Zusammenbaus und/oder unter Nulldrehzahl-Bedingungen haben. Die Überlappung 60 stellt eine ausreichende Kopplung an den Abdeckungen 48 bei Betriebsdrehzahl bereit, um eine gewünschte Frequenzantwort zu erhalten. Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich jede Abdeckung 48 über einen Bereich eines benachbarten Spitzenabschnittes einer weiteren Laufschaufelbaugruppe. Insbesondere erstreckt sich jede Abdeckung über den Bereich eines benachbarten Spitzenabschnittes einer weiteren Laufschaufelbaugruppe dort, wo deren Abdeckung sich nicht vollständig darüber bis zu deren Hinterkante erstreckt.
  • Sobald sich das (in 1 dargestellte) Rotorrad 18 dreht, beginnen die Laufschaufeln 20 sich zu entdrallen. Insbesondere entdrallen sich, sobald die Umdrehungen pro Minute (UpM) der Laufschaufeln 20 den Betriebswert erreicht, die Laufschaufeln aufgrund der Zentrifugalkraft und die Abdeckun gen 48 richten sich zueinander aus, sodass eine Nennüberlappung mit benachbarten Abdeckungen vorliegt. Die Folge ist, dass die Schaufelblätter eine einzige zusammenhängend gekoppelte Struktur bilden. Die formschlüssige Abdeckung erzeugt eine verbesserte Laufschaufelsteifigkeit, verbesserte Laufschaufeldämpfung und verbesserte Abdichtung an den äußeren radialen Positionen der Laufschaufel 20.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform liegt der Betriebswert für die Laufschaufeln 20 bei 3600 UpM, wobei jedoch der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass die Lehren hierin auf verschiedene Maßstäbe dieser Nenngröße anwendbar sind. Beispielsweise könnte ein Fachmann auf diesem Gebiet den Betriebswert mittels Maßstabsfaktoren, wie z. B. 1,2, 2 und 2,4 im Maßstab verändern, um Laufschaufeln zu erzeugen, die bei 3000 UpM, 1800 UpM bzw. 1500 UpM arbeiten.
  • Die Laufschaufel 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt in einer L2-Stufe eines Niederdruckabschnittes einer Dampfturbine verwendet. Jedoch könnte die Laufschaufel auch in anderen (wie z. B. Hoch- oder Niederdruck)-Stufen oder -Abschnitten eingesetzt werden. Wie vorstehend erwähnt, ist eine bevorzugte Laufschaufellänge für die Laufschaufel 20 etwa 30,48 cm (12 Zoll). Diese Laufschaufellänge kann eine Ringflächenfläche für die L2-Stufe von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) bereitstellen. Diese vergrößerte und verbesserte Austrittsringfläche kann den Verlust an kinetischer Energie verringern, die der Dampf beim Verlassen der Laufschaufeln der L2-Stufe erfährt. Dieser geringere Verlust erzeugt einen verbesserten Turbinenwirkungsgrad.
  • Wie vorstehend erwähnt, wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass, wenn die Schaufelblattlänge im Maßstab auf eine andere Schaufelblattlänge verändert wird, dann dieser Maßstab zu einer Austrittsringfläche führt, die ebenfalls im Maßstab verändert ist. Beispielsweise würden sich, wenn Maßstabsfaktoren, wie z. B. 1,2, 2 und 2,4, zum Erzeugen von Blattlängen von 36,58 cm (14,40 Zoll), 60,96 cm (24,0 Zoll) und 73,15 cm (28,8 Zoll) verwendet würden, dann sich eine Austrittsringfläche von etwa 2,42 m2 (26,01 Fuß2), 6,71 m2 (72,26 Fuß2) bzw. 9,67 m2 (104,05 Fuß2) ergeben.
  • Obwohl die Erfindung insbesondere in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform davon dargestellt und beschrieben wurde, dürfte es sich verstehen, dass Varianten und Modifikationen für den Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich sind. Daher dürfte es sich verstehen, dass die beigefügten Ansprüche nur alle derartigen Modifikationen und Änderungen abdecken sollen, soweit sie in den tatsächlichen Erfindungsgedanken der Offenlegung fallen.
  • Es wird eine Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel 20 für einen Niederdruckabschnitt einer Dampfturbine 10 offengelegt. Die Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel 20 enthält einen Schaufelblattbereich 42. Ein Fußabschnitt 44 ist an einem Ende des Schaufelblattbereichs 42 angebracht. Ein Schwalbenschwanzabschnitt 40 steht aus dem Fußabschnitt 44 vor, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt 40 einen Tangentialeintritts-Schwalenschwanz aufweist. Ein Spitzenabschnitt 46 ist an dem Schaufelblattbereich 42 an einem dem Fußabschnitt 44 gegenüberliegenden Ende angebracht. Eine Abdeckung 48 ist in einem Stück als Teil des Spitzenabschnittes 46 ausgebildet. Die Laufschaufel 20 enthält eine Austrittsringfläche von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) oder größer.
  • 10
    Dampfturbine
    12
    Rotor
    14
    Welle
    16
    Biederdruckturbine
    18
    Rotorrad
    20
    rotierende Laufschaufel
    22
    Leitschaufeln
    24
    Dampf
    26
    Einlass
    30
    Druckseite
    32
    Saugseite
    34
    Vorderkante
    36
    Hinterkante
    38
    radiale Länge
    40
    Schwalbenschwanzabschnitt
    41
    Leitflügelüberhang
    42
    Schaufelblattbereich
    44
    Fußabschnitt
    46
    Spitzenabschnitt
    48
    Abdeckung
    50
    Übergangsradius zwischen Abdeckung und Spitzenabschnitt
    52
    erster Bereich der Abdeckung
    54
    zweiter Bereich der Abdeckung
    56
    Übergangsradius zwischen Fußabschnitt und Schwalbenschwanzabschnitt
    58
    Plattform
    60
    Überlappung

Claims (10)

  1. Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20), aufweisend: einen Schaufelblattbereich (42); einen Fußabschnitt (44), der an einem Ende des Schaufelblattbereichs (42) angebracht ist; einen Schwalbenschwanzabschnitt (40), der aus dem Fußabschnitt (44) vorsteht, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt (40) einen Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz aufweist; einen Spitzenabschnitt (46), der an dem Schaufelblattbereich (42) an einem dem Fußabschnitt (44) gegenüberliegenden Ende angebracht ist; eine Abdeckung (48), die in einem Stück als Teil des Spitzenabschnittes (46) ausgebildet ist; und wobei die Laufschaufel (20) eine Austrittsringfläche von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) oder größer aufweist.
  2. Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) nach Anspruch 1, wobei der Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz (40) eine Konstruktion mit drei Haken mit sechs Kontaktflächen aufweist, die für einen Eingriff mit einem Turbinenrotorrad (18) konfiguriert sind.
  3. Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) nach Anspruch 1, wobei der Schaufelblattbereich (42) eine Länge von etwa 30,48 cm (12 Zoll) oder größer aufweist.
  4. Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (48) bei einem zusammengesetzten Winkel in Bezug auf den Spitzenabschnitt (46) angeordnet ist.
  5. Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) nach Anspruch 4, wobei die Abdeckung (48) einen ersten Bereich (52) und einen zweiten Bereich (54) aufweist, der sich über den Spitzenabschnitt (46) von einer Vorderkante (34) der Laufschaufel (20) bis zu einer Stelle erstreckt, die sich in einem vorbestimmten Abstand von einer Hinterkante (36) der der Laufschaufel (20) befindet.
  6. Dampfturbinen-Rotationslaufschaufel (20) nach Anspruch 5, wobei sich der erste Bereich (52) der Abdeckung (48) über eine Druckseite (30) des Schaufelblattbereichs (42) erstreckt und sich der zweite Bereich (54) der Abdeckung (48) über eine Saugseite 32 des Schaufelblattbereichs (42) erstreckt.
  7. Niederdruckturbinenabschnitt einer Dampfturbine (10), aufweisend: mehrere Dampfturbinenlaufschaufeln (20) einer hinteren Stufe, die um ein Turbinenrotorrad (18) herum angeordnet sind, wobei jede von den mehreren Dampfturbinenlaufschaufeln (20) einer hinteren Stufe aufweist: einen Schaufelblattbereich (42) mit einer Länge von 30,48 cm (12 Zoll) oder größer; einen Fußabschnitt (44), der an einem Ende des Schaufelblattbereichs (42) angebracht ist; einen Schwalbenschwanzabschnitt (40), der aus dem Fußabschnitt (44) vorsteht, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt (40) einen Tangentialeintritts-Schwalbenschwanz aufweist; einen Spitzenabschnitt (46), der an dem Schaufelblattbereich (42) an einem dem Fußabschnitt (44) gegenüberliegenden Ende angebracht ist; eine Abdeckung (48), die in einem Stück als Teil des Spitzenabschnittes (46) ausgebildet ist; und wobei die mehreren Laufschaufeln (20) eine Austrittsringfläche von etwa 1,68 m2 (18,1 Fuß2) oder größer aufweisen.
  8. Niederdruckturbinenabschnitt nach Anspruch 7, wobei die mehreren Dampfturbinenlaufschaufeln (20) der hinteren Stufe bei einer Drehzahl arbeiten, die von etwa 1500 Umdrehungen pro Minute bis etwa 3600 Umdrehungen pro Minute reicht.
  9. Niederdruckturbinenabschnitt nach Anspruch 7, wobei die Abdeckungen (48) der mehreren Dampfturbinenlaufschaufeln (20) der hinteren Stufe mit einer Nennüberlappung zu benachbarten Abdeckungen (48) zusammengebaut sind.
  10. Niederdruckturbinenabschnitt nach Anspruch 7, wobei die Abdeckungen (48) für die mehreren Dampfturbinenlaufschaufeln (20) der hinteren Stufe ein einzige zusammenhängend gekoppelte Struktur ausbilden.
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