[发明专利]汽轮机空心静叶缝隙去湿模化实验装置

说明书

技术领域

本发明属于动力工程技术领域，涉及汽轮机空心静叶缝隙去湿模化实验装置。

背景技术

大功率火电汽轮机、核电汽轮机与核动力舰用汽轮机的动叶水蚀非常严重，并影响汽轮机的安全经济运行。有效去除汽轮机中的水分，防止或减轻动叶水蚀是保证汽轮机安全可靠运行的关键技术之一。

将汽轮机湿蒸汽级的静叶加工成空心叶片，在静叶内弧和背弧合适位置上开设缝隙，利用叶栅通道与凝汽器之间压差的抽除作用，可以有效去除静叶表面上的流动水膜，减小静叶出口边粗糙水滴的数目和直径大小，达到防止或减轻动叶水蚀的目的。但目前空心静叶缝隙抽吸和加热吹扫的机理还不甚清楚，需要进行大量的实验研究。本发明的汽轮机空心静叶缝隙去湿模化实验装置具有广泛应用的基础。目前，还没有相关的文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一个开展空心静叶缝隙抽吸去湿和加热吹扫去湿实验研究的装置，为空心静叶去湿缝隙的合理设计提供了实验依据。为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

压缩机通过管道、阀门与稳压室相连接，稳压室出口与气(汽)流收缩段连接，收缩段的出口与试验段连接，试验段的出口设置环形试验空心叶栅，在压缩机出口连接有旁路管道与阀门直接通向大气，用于调节空气 流量，在稳压室前的管道上和稳压室上连接有造湿系统，抽真空系统与环形试验叶栅连接。

所述的抽真空系统包括真空泵，真空泵与真空罐连接，储水罐与真空罐连接，真空罐与环形试验叶栅连接。

造湿系统由包括水泵通过五个水阀门与五个水雾化喷嘴相连，两个水雾化喷嘴安装在稳压室，另外三个安装在稳压室的前管道。

环形试验叶栅与托管和温度计连接。

本发明的汽轮机空心静叶缝隙去湿模化实验装置，可以进行(1)空心静叶缝隙抽吸去水性能的实验研究；(2)静叶表面水膜流态的实验研究。该实验装置功能齐全，实验与测量过程简单，可以开展空心静叶缝隙去湿的基础研究，研究成果在大功率火电汽轮机、核电汽轮机及核动力舰用汽轮机中得到广泛应用。

附图说明

图1是汽轮机空心静叶缝隙抽吸去湿模化实验装置系统图；

图2是空心静叶缝隙抽吸试验叶片示意图；

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1所示，在该实验装置中，C80风机1通过调节阀2以及相应的气流连接管道与稳压室5连接；水泵4经过控制阀3和水流连接管道与5个安装在气流管道和稳压室内的雾化喷嘴相连；稳压室经过收缩过度段10与试验段及试验叶栅13连接；在试验段的出口处安装有测温计11以及毕托管12用来测量温度和压力；在抽真空系统中，真空泵6通过管道及控制阀7与真空罐8相连，同时真空罐上端通过控制阀门连接到试验叶栅13，底端通过控制阀门连接到贮水容器9。

C80风机1提供的压缩空气经调节阀2、空气管道进入稳压室5；空气流在稳压室稳定、均匀后进入过渡段10膨胀加速；随后，具有一定压力和速度的湿空气流进入环形试验叶栅13通道中再次膨胀加速并排向大气。试验段是由有5个试验叶片组成的4通道环形试验叶栅。试验叶栅出口气流速度可以通过C80风机的排气阀、调节阀进行调节，并利用压力测针和温度计(11、12)分别测量出气流的全压、静压及全温，通过计算得到气流速度。造湿系统是由水泵4、5个雾化喷嘴、调节阀3以及相应的水管路系统组成，水泵提供的压力水通过5个喷嘴将水在空气流中雾化形成湿空气。

参照图2所示，空心静叶包括将汽轮机湿蒸汽级的静叶14加工成空心腔室15，在静叶内弧或背弧或出汽边开有吹扫缝隙16，吹扫缝隙16与静叶空心腔室15相通。