[发明专利]变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件

说明书

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件，变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片包括叶身，叶身的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由叶身的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个截面叶型相对扭转。变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片包括：除了兼顾满足叶片的强度要求，而且沿叶身的高度方向的各热力参数分布规律合理，使得叶片具有很好的气动性能。

技术领域

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件。

背景技术

目前，在工业驱动领域，尤其是大型乙烯、大型空分等关键领域，变转速大流量大功率的工业汽轮机需求不断增加，其高效、安全设计逐渐凸显重要性。次末级叶片运行工况恶劣，必须满足能由阻塞工况到鼓风工况下运行，无论在低背压、阻塞工况或高背压、鼓风情况下，次末级叶片的工作条件都十分恶劣；次末级叶片焓降大，需要高效型线来提高机组的效率，降低能耗。次末级叶片设计难度大，涉及到热力学、理论力学、流体力学、材料力学、材料等多个学科，技术含量高，属于汽轮机设计中的核心技术，但现有的叶片的气动性能较差，导致汽轮机的效率低、能耗高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件，在一定程度上解决了现有技术中存在的叶片的气动性能差的技术问题。

本申请提供了一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，包括叶身，所述叶身的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由所述叶身的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个所述截面叶型相对扭转。

在上述技术方案中，进一步地，所述叶身的高度为290mm，且沿着所述叶身的高度方向由所述叶身的根部到所述叶身的顶部，所述截面叶型的面积由2081.36mm²逐渐减少至441.95mm²，所述截面叶型的轴向宽度由116.60mm逐渐减小至64.90mm，所述截面叶型的弦长由123.39mm逐渐减小至107.43mm，所述截面叶型的安装角由69.77°逐渐减小至36.89°，所述截面叶型的型线的最大厚度由19.85mm逐渐减小至5.18mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述叶身的顶端面由进气侧向出气侧轴向倾斜设置且倾斜角度为θ1，20°≤θ1≤24°。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片还包括连接于所述叶身的叶根，所述叶根的靠近所述叶身的端面由进气侧向出气侧轴向倾斜设置且倾斜角度为θ2，且6°≤θ2≤9°，所述叶根的轴向宽度为140mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片还包括连接于所述叶身的叶根，所述叶根包括基体以及分别与所述基体的相对的两端相连接的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与所述基体、所述第二支撑部与所述基体均呈T型，所述第一支撑部与所述叶身相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述叶身开设有拉金孔，且沿着所述叶身的径向方向，所述拉金孔的截面的直径为9.5mm～12.5mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述叶身的进气侧形成为激光淬硬区域，所述的叶身的激光淬硬区域的径向长度为250mm～270mm。

本申请还提供了一种叶片组件，包括上述任一技术方案所述的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，因而，具有该变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的数量为多个，多个所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片顺次排布并形成环形结构，且沿着所述环形结构的延伸方向，至少每两个所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片通过松拉金相连接。