用于半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽輪機的動葉片，特別是涉及一種用于半速大容量核電汽輪機的 次末級動葉片。
【背景技術(shù)】
[0002] 長葉片是大容量核電汽輪機的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣決定了汽輪機組的效率和 安全性。通常，低壓末二級或末Η級葉片的設(shè)計開發(fā)統(tǒng)稱為汽輪機長葉片開發(fā)。每個低壓 末級長葉片和與其匹配的次末級動葉片、次次末級動葉片，稱為一個長葉片系列。
[0003] 目前市場上用于百萬等級核電汽輪機組的低壓次末級動葉片主要包括為匹配 排汽面積約20m2的低壓末級長葉片而設(shè)計的900mm高度等級的次末級動葉片，和為匹配 排汽面積約25m2的低壓末級長葉片而設(shè)計的1100mm高度等級的次末級動葉片。由于第 Η代反應(yīng)堆機組容量比目前1000麗等級的機組容量增加了 20% -80%，對于CAP1400/ CAP1700 (化inaAdvanced化ssive-簡稱CAP,表示中國先進非能動核電技術(shù)）等不同背壓、 機組等級的核電汽輪機的容量，亟待適用于單側(cè)排汽面積為30m2的低壓缸的專用次末級長 葉片。加上沿海和中、北部地區(qū)低冷卻水溫的要求，原有的900mm、1100mm高度等級的次末 級長葉片排汽面積偏小，已不能滿足現(xiàn)有需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種適用于第 Η代反應(yīng)堆機組的容量，設(shè)計合理、安全可靠的用于半速大容量核電汽輪機的次末級動葉 片。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于半速大容量核電汽輪機的 次末級動葉片，包括：圍帶、葉片工作部、中間體和葉根；所述葉片工作部的型線為變截面 扭葉片，隨葉片截面高度的升高其截面面積逐漸減小，相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)；
[0006] 所述葉片工作部的高度為1286mm，將所述葉片工作部十等分取截面，截面號為 1-1至11-11，各截面基本參數(shù)如下表：
[0007]
[0008]
[0009] 所述圍帶位于葉片工作部的頂部；所述葉根位于所述葉片工作部的底部；所述中 間體位于所述葉片工作部與所述葉根之間；所述圍帶、葉片工作部、中間體和葉根一體成 型；靜態(tài)時，相鄰的兩個所述圍帶的工作面之間的間隙為零；工作轉(zhuǎn)速下，相鄰的所述圍帶 相互禪合使所述次末級動葉片整圈聯(lián)接成組。
[0010] 優(yōu)選地，還包括防水蝕區(qū)，所述防水蝕區(qū)位于所述次末級動葉片的進汽邊頂部的 背弧處，所述防水蝕區(qū)覆蓋有司太立合金。
[0011] 優(yōu)選地，所述葉根為側(cè)裝、大圓角、低應(yīng)力集中的秋樹型葉根。
[0012] 優(yōu)選地，所述葉根的軸向?qū)挾葹?40mm。
[001引優(yōu)選地，所述中間體與所述葉根的軸向?qū)挾认嗤?br>[0014] 優(yōu)選地，所述葉根底部的兩側(cè)開有定位凹槽。
[0015] 如上所述，本發(fā)明提供的用于半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片，具有W下 有益效果；整個次末級動葉片一體成型，避免應(yīng)力集中，增加了整體剛度，安全可靠性提高； 葉片工作部的高度長達1286mm，增加了次末級動葉片的面積，使排氣損失得到有效的降低； 葉片采用先進的自帶圍帶整圈自鎖結(jié)構(gòu)形式，相鄰兩個次末級動葉片的圍帶的工作面之間 的間隙在靜止時和工作轉(zhuǎn)速下均為零，調(diào)頻振型少，頻率穩(wěn)定性好，抗顫振性能好，能夠在 惡劣強度環(huán)境下工作，且更有利于裝配調(diào)整，因此本發(fā)明提供的用于半速大容量核電汽輪 機的次末級動葉片可適用于AP1000(Advanced化ssive-簡稱AP，表示先進非能動核電技 術(shù)）及今后CAP1400/CAP1700核電汽輪發(fā)電機組，可W很好地滿足半速大容量核電汽輪機 在氣動性能和強度方面的設(shè)計要求。
【附圖說明】
[0016] 圖1顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的主視圖。
[0017] 圖2顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的側(cè)視圖。
[0018] 圖3顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的俯視圖。
[0019] 圖4顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的型線積疊示意圖。
[0020] 圖5顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的型線尺寸示意圖。
[0021] 元件標號說明
[0022] 1 葉片工作部
[002引 2 葉根
[0024] 3 圍帶
[00巧]4 防水蝕區(qū)
[0026] 5 中間體
[0027] 6 定位凹槽
【具體實施方式】
[0028] W下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所掲露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可W通過另外不同的具體實 施方式加W實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可W基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0029] 請參閱圖1至圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅W示意方式說明 本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0030] 圖1至圖3顯示為本發(fā)明提供的用于半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片的結(jié) 構(gòu)示意圖，如圖所示，該用于半速大容量核電汽輪機的次末級動葉片（W下簡稱次末級動 葉片）包括；圍帶3、葉片工作部1、中間體5和葉根2,整個次末級動葉片一體成型，采用同 一種高強度性能的合金鋼整體鍛造而成，避免了焊接等成型技術(shù)帶來的應(yīng)力集中的缺點， 增強了次末級動葉片的整體剛度，提高了安全可靠性。
[0031] 葉片工作部1的型線為變截面扭葉片，截面形狀沿截面高度的變化而變化，隨次 末級動葉片截面高度的升高其截面面積逐漸減小，而且相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，在氣動 性能方面具有更好的變工況運行性能。由于動葉片流道中的流動特性復(fù)雜，沿徑向存在從 亞音速-跨音速-超音速流動變化，本發(fā)明中，采用全Η維反動式葉片的設(shè)計方法，W氣動 性能最佳為設(shè)計目標進行葉片工作部1的型線設(shè)計，并且采用大型全Η維粘性流場軟件進 行流場優(yōu)化，在保證安全可靠性的前提下，大大降低了次末級動葉片的氣動損失，使該次末 級動葉片具有良好的氣動特性。同時還對靜葉進行了全Η維優(yōu)化設(shè)計，W工作效率最高為 設(shè)計目標，使動葉片與靜葉片間具備最佳的匹配關(guān)系，令動、靜葉片達到最佳的工作效率。
[0032] 本發(fā)明提供的次末級動葉片為目前國際上最長的次末級核電專用長葉片，葉片工 作部1的高度（圖2中由G表示）即汽道長度達到1286mm，大大增