一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片的制作方法

1.本实用新型涉及一种动叶片，具体涉及一种适用于超临界600mw汽轮机组的基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，属于汽轮机叶片领域。


背景技术：

2.随着国家节能减排政策的不断推进，汽轮机制造商纷纷采取措施提升现有的机组改造技术。传统汽轮机的中压末级动叶片，由于其位于排汽结构前，工作环境较为恶劣。工程师们往往侧重对其安全性的考核和优化，而忽视了气动性能的提升，使得在偏离设计在工况低负荷时气动性能较差，影响汽轮机通流整体性能。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决传统汽轮机的中压末级动叶片在工况低负荷时气动性能较差的问题，进而提出了一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片。
4.本实用新型采取的技术方案是：
5.它包括围带、叶片本体和叶根，围带为自带冠围带，叶片本体为变截面扭叶片，叶片本体的型线为宽负荷小焓降叶型，叶片本体的横截面积由根部至顶部逐渐减小，叶片本体根部的轴向宽度为73.462mm，顶部的轴向宽度为63.228mm；叶片本体根部的弦长为86.925mm，顶部的弦长为103.212mm；叶片本体根部的安装角为61.237
°
，顶部的安装角为38.630
°
；叶片本体根部的厚度为28.635mm，顶部的厚度为18.581mm；叶片本体根部的进口角为66.823
°
，叶片本体顶部的进口角为100.924
°
；叶片本体根部的出口角为25.733
°
，顶部的出口角为18.835
°
；叶根为t型叶根，围带、叶片本体和叶根由上至下为一体件。
6.有益效果：
7.本实用新型以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算为基础，采用了弯扭联合成型全三维设计，不仅从强度振动考虑，也兼顾了气动的经济性，在提高叶片安全性的同时，降低了流动损失，提高了经济效益。将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315mm的动叶片的流动效率和强度振动特性都有了很大的提升，使动叶片沿叶高方向扭曲形成扭曲长叶片级，大幅度地减少了径向和端部二次流损失，且型线速度分布合理，能够广泛应用于大型汽轮机上。
附图说明
8.图1是动叶片的主视图；
9.图2是围带1的俯视图；
10.图3是叶片本体2的任意横截面示意图；
11.图4是图3中ⅰ的局部放大图；
12.图5是图3中ⅱ的局部放大图；
具体实施方式
13.具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，它包括围带1、叶片本体2和叶根3，围带1为自带冠围带，相邻叶片的围带和围带接触，在运行时能够保证紧密连接，减少了漏气损失，提高了机组效率，整体性较好。叶片本体2为变截面扭叶片，即相邻两截面间有相对扭转，叶片本体2的型线为宽负荷小焓降叶型，叶片本体2的横截面积由根部至顶部逐渐减小，叶片本体2的根部直径为φ1271mm。叶片本体2的排汽面积1.57m2。叶根3为t型叶根，t型叶根装配方便，运行安全可靠，叶根3的轴向宽度w为84mm。叶根3的高度k为88mm。这种结构使叶片能牢固地装入轮缘，装配稳定、安全可靠。围带1、叶片本体2和叶根3由上至下通过模锻加工为一体件，不仅从强度振动考虑，同时兼顾了气动的经济性，在提高叶片安全性时，降低了流动损失，提高了经济效益。
14.具体实施方式二：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，本申请动叶片的横截面具体参数如下：
15.叶高l弦长b轴向宽度v安装角βy最大厚度t进口角α出口角θmmmmmm
°
mm
°°
086.92573.46261.23728.63566.82325.7336389.79273.03856.92327.00780.97823.69312692.68071.83052.58825.22689.58722.05318995.89569.80648.01723.25191.92720.70225299.39666.91943.33820.99896.58119.626315103.21263.22838.63018.581100.92418.835
16.本实用新型用于超临界600mw汽轮机组，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。在满足超临界600mw汽轮机组改造安全性的同时，提高了中压末级叶片的变工况气动性能，提升了机组的经济性。本实用新型动叶片采用预扭设计，整个动叶片一体化成型，叶片材料采用2cr12nimo1w1v钢，在叶型、叶根和围带的设计上更加精细，能够保证机组的安全与高效运行。其它与具体实施方式一相同。
17.具体实施方式三：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，本动叶片以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算为基础，采用了弯扭联合成型全三维设计，将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315mm的动叶片的流动效率和强度振动特性都有了很大的提升，使动叶片沿叶高方向扭曲形成扭曲长叶片级，大幅度地减少了径向和端部二次流损失，且型线速度分布合理，能够应用在大型汽轮机上，可以满足不同地区，不同用户对发电汽轮机的需求。其它与具体实施方式一或二相同。


技术特征：
1.一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，它包括围带(1)、叶片本体(2)和叶根(3)，其特征在于：围带(1)为自带冠围带，叶片本体(2)为变截面扭叶片，叶片本体(2)的型线为宽负荷小焓降叶型，叶片本体(2)的横截面积由根部至顶部逐渐减小，叶片本体(2)根部的轴向宽度(v)为73.462mm，顶部的轴向宽度(v)为63.228mm；叶片本体(2)根部的弦长(b)为86.925mm，顶部的弦长(b)为103.212mm；叶片本体(2)根部的安装角(β
y
)为61.237
°
，顶部的安装角(β
y
)为38.630
°
；叶片本体(2)根部的厚度(t)为28.635mm，顶部的厚度(t)为18.581mm；叶片本体(2)根部的进口角(α)为66.823
°
，叶片本体(2)顶部的进口角(α)为100.924
°
；叶片本体(2)根部的出口角(θ)为25.733
°
，顶部的出口角(θ)为18.835
°
；叶根(3)为t型叶根，围带(1)、叶片本体(2)和叶根(3)由上至下为一体件。2.根据权利要求1中所述的一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，其特征在于：叶片本体(2)的根部直径为φ1271mm。3.根据权利要求1中所述的一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，其特征在于：叶片本体(2)的排汽面积1.57m2。4.根据权利要求1中所述的一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，其特征在于：叶根(3)的轴向宽度(w)为84mm。5.根据权利要求1中所述的一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，其特征在于：叶根(3)的高度(k)为88mm。

技术总结
一种基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，具体涉及一种适用于超临界600MW汽轮机组的基于小焓降叶型的中压末级315mm动叶片，为解决传统汽轮机的中压末级动叶片在工况低负荷时气动性能较差的问题，围带为自带冠围带，叶片本体为变截面扭叶片，其横截面积由根部至顶部逐渐减小，根部的安装角为61.237


技术研发人员：王健 李宇峰 祝海义 翁振宇 马义良 关淳 潘春雨 赵洪羽 郭魁俊 梁天赋
受保护的技术使用者：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/5/8