汽轮机外缘内表面去湿隔板

摘要

本发明公开了一种新型的汽轮机外缘内表面去湿隔板。包括隔板体、多个静叶片和隔板外缘等。其主要特征是，在该隔板外缘的内表面上设置了多个凸凹相间的凸肩和凹槽，并在该凸肩的上部设有带倾斜度的凝结水珠收集面，同时在隔板外缘中设有畅通的疏水排放通道。克服和弥补了原有技术中隔板外缘的内表面，即不具备去湿功能，又是造成反弹水珠形成的根本原因。使用汽轮机外缘内表面去湿隔板，能够避免反弹水珠产生后进入动叶区；有效地减小湿蒸汽的湿度，明显提高汽轮机的效率，延长动叶片的使用寿命。本发明适用于饱和蒸汽汽轮机、凝汽式汽轮机，同时也适用于核电站汽轮机等。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机隔板，更具体地说，本发明涉及一种汽轮机外缘内表面去湿隔板。

背景技术

汽轮机隔板是汽轮机各级的间壁，用以固定汽轮机各级静叶片和阻止级间漏汽，并将汽轮机通流部份分隔成若干个级。隔板主要由隔板体、静叶片和隔板外缘等几部分组成。

在饱和蒸汽汽轮机的各级和普通多级凝汽式汽轮机的最后几级，由于它们都在湿蒸汽区域内工作，所以不可避免地要产生湿汽损失。目前汽轮机所使用的隔板，其隔板外缘的内表面均采用“锥面形状”和“柱面形状”的光滑曲面，就光滑曲面本身，并不具备去湿的功能。随着科学技术的进步和发展，在湿蒸汽区域内工作的级，进入动叶区域内的水珠可分为凝结水珠和反弹水珠两部份，其中反弹水珠应为光滑曲面所至，这种观点将会逐步被人们有所认识和掌握。在以往的结构设计中，为了提高湿蒸汽级的效率和减轻动叶片被水珠冲蚀损坏的程度，虽然也采用了由捕水口、捕水室、疏水通道组成的级内捕水装置，和具有吸水缝的空心叶片等去湿装置，但是，去湿效果具有一定的局限性，其现有的汽轮机隔板存在以下缺点。

1、在已有的技术中，隔板外缘的内表面是光滑曲面，不但本身不具备去湿的功能，反而又是造成反弹水珠形成的根本原因。这样大量的水珠将进入动叶区，对汽轮机做负功，使汽轮机效率降低。同时，还会使动叶片受到水珠冲蚀而被损坏。

2、虽然在已有的技术中，为了提高叶片抵抗水滴侵蚀的能力，在叶片上部进汽边的背弧侧常常进行表面强化处理，即表面镀鉻、局部高频淬硬、电火花强化、氮化、焊硬质合金等，虽然对叶片抵抗侵蚀的能力起到了一定的作用。但是，却不能够有效地降低蒸汽的湿度。不能从源头上解决，延长叶片的使用寿命和提高汽轮机效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的汽轮机隔板的缺点和不足，提供一种新的汽轮机外缘内表面去湿隔板。

为了实现上述目的，本发明提供一种汽轮机外缘内表面去湿隔板。包括隔板体、多个静叶片和隔板外缘等。

所述隔板外缘，他的内表面包括多个凸凹相间的凸肩和凹槽，所述凸肩包括凸肩上部的凝结水珠收集面；所述凹槽包括凹槽下部的疏水收集槽和疏水止回槽；所述疏水止回槽包括挡水凸肩。挡水凸肩设置在疏水止回槽的边缘圆周处。

所述隔板外缘包括多个疏水导出孔和至少一个疏水排放孔。所述疏水导出孔的一端与疏水收集槽相连通，另一端与疏水排放孔相连通，其作用是将疏水收集槽中的凝结水排出；所述疏水排放孔可根据隔板外缘的结构需要，设置成直管形状或弯管形状。

所述隔板外缘包括至少一个减压形成孔。减压形成孔的一端与隔板疏水排放孔相连通，另一端与隔板前端面相贯通，其作用是使疏水排放孔区域内的压力略低于隔板通流区域内的相应压力，有利于排水的畅通。

所述静叶片与隔板外缘的交接端，可以有两种交接形式，当静叶片与隔板外缘的交接方式以焊接形式实现时，其几何形线应与隔板外缘对应的形线相匹配；当静叶片与隔板外缘的交接方式以预埋件镶铸形式实现时，静叶片的顶部与隔板外缘内表面所对应的疏水收集槽和疏水止回槽之处，应有相应的孔洞，从而保证疏水收集槽和疏水止回槽的周向连通。

本发明的汽轮机外缘内表面去湿隔板采用了隔板外缘内表面的去湿结构，克服和弥补了原有技术中，隔板外缘的内表面本身不具备去湿的功能。它的最大特点是：在隔板外缘的内表面上的每一点处，都具有汽水分离的作用，相当于在隔板上装有无数个汽水分离器。其去湿效果将会大大提高。使用外缘内表面去湿隔板，能够更有效地减小湿蒸汽的湿度，提高汽轮机级的效率，延长动叶片的使用寿命。本发明适用于饱和蒸汽汽轮机、凝汽式汽轮机，同时也适用于核电站汽轮机等。

附图说明

图1是本发明的汽轮机外缘内表面去湿隔板的结构示意图。

图2是图1所示的A-A向外缘内表面去湿隔板的剖面视图。

图3是静叶片与隔板外缘的交接端的端面示意图。

图中：1汽轮机外缘内表面去湿隔板，2隔板外缘，3静叶片，

4水平中分面，5隔板体，         6隔板外缘内表面，

7凸肩，       8凝结水珠收集面，9挡水凸肩，

10疏水止回槽，11凹槽，         12疏水收集槽，

13疏水导出孔，14疏水排放孔，   15减压形成孔，

16疏水排放点，17静叶片顶部的几何形线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。

如图1和图2所示，本发明的汽轮机外缘内表面去湿隔板1，是以水平中分面4分为上下两半，由隔板体5、多个静叶片3和隔板外缘2组成。汽轮机外缘内表面去湿隔板1包括一个隔板外缘2，在该隔板外缘2的内表面6上设有多个凸凹相间的凸肩7和凹槽11，这是本发明的核心。在该凸肩7的上部迎汽侧设置了带有倾斜度的凝结水珠收集面8，凝结水珠收集面8的表面为反向环形锥面，作用是用来收集湿蒸汽中的凝结水珠，避免反弹水珠产生后进入动叶区；在凹槽11的下部设有疏水收集槽12，疏水收集槽12的作用是用来收集疏水的，在疏水收集槽12的前端(进汽)侧的根部设有轴向内凹的疏水止回槽10，在疏水止回槽10的边缘处设有挡水凸肩9。疏水止回槽10和挡水凸肩9的作用均是用米阻止疏水再次重返蒸汽中形成反弹水珠。

本发明的汽轮机外缘内表面去湿隔板1中，包括一个隔板外缘2，在该隔板外缘2中设置多个疏水导出孔13和至少一个疏水排放孔14。疏水导出孔13的一端与疏水收集槽12相连通，另一端与疏水排放孔14相连通，其作用是将疏水收集槽12中的凝结水排出；疏水排放孔14可根据隔板外缘的结构需要，设置成直管形状或弯管形状。为了有利于疏水收集槽12中的凝结水排放畅通，在隔板外缘2中设置至少一个减压形成孔15，减压形成孔15的一端与疏水排放孔14相连通，另一端与隔板前端面相贯通，其作用是使疏水排放孔14区域内的压力略低于隔板通流区域内的相应压力，有利于疏水的排放。

如图3所示，在本发明中，静叶片3与隔板外缘2的交接端，他们的交接方式可以采用焊接形式和预埋件镶铸形式两种方法实现，当静叶片3与隔板外缘2的交接方式以焊接形式实现时，静叶片3顶部的几何形线17应与隔板外缘内表面6对应的形线相匹配；当静叶片3与隔板外缘2的交接方式以预埋件镶铸形式实现时，静叶片3的顶部与隔板外缘内表面6所对应的疏水收集槽12和疏水止回槽10之处，应有相应的孔洞。总之，应保证疏水收集槽12和疏水止回槽10的周向连通。

为了方便汽轮机外缘内表面去湿隔板的加工和制造，可根据去湿隔板的结构不同，先把疏水导出孔13、疏水排放孔14和负压形成孔15，事先预制成型，然后预埋到隔板外缘2中进行铸造。

本发明的汽轮机外缘内表面去湿隔板。能够更有效地去除湿蒸汽中的水分，降低湿蒸汽的湿度，它是通过下列方式实现的：

蒸汽在汽轮机内膨胀做功使汽轮机转子高速旋转，湿蒸汽中的凝结水珠在离心力的作用下，被甩向隔板外缘的内表面6上，撞击到具有反向环形锥面的凝结水珠收集面8上后，水珠被反弹，进入疏水收集槽12和疏水止回槽10，被收集到的凝结水经过环形疏水收集槽12流向疏水导出孔13，然后经由疏水排放孔14流向疏水排放点16，最终通过疏水排放点16排出。从而避免了反弹水珠经反弹后进入动叶区域内的现象，降低了蒸汽的湿度，实现了提高汽轮机的效率，延长叶片使用寿命的目的。