一种适用于20-30mw等级的燃机涡轮第二级导叶的制作方法
【专利摘要】一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，它涉及一种涡轮第二级叶片，具体涉及一种用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶。本实用新型为解决目前20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题。本实用新型所述燃机涡轮第二级导叶的叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面分为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E和截面F-F，所述截面A-A至截面F-F的截面高度h为0～103.50mm，所述截面A-A至截面F-F的轴向宽度Q为60.079～70.064mm，所述截面A-A至截面F-F的弦长b为79.512～109.181mm，所述截面A-A至截面F-F处的叶片进气角α为65.518°～71.343°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片安装角βy为41.666°～50.878°。本实用新型用于燃机涡轮。
【专利说明】—种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶
【技术领域】
[0001]本专利涉及燃机涡轮第二级导叶，具体涉及一种用于20-30MW等级的燃机涡轮第
二级导叶。
【背景技术】
[0002]近年来，为了提高燃气轮机的效率，逐渐提高燃烧室出口温度，燃烧室出口温度提高了，燃气轮机涡轮的各个构件的冷却变得至关重要，而在传统的燃机涡轮中，起主要作用的涡轮叶片的工作效率低，叶片强度低，主要是涡轮叶片型线设计的不合理。
实用新型内容
[0003]本实用新型为解决目前20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题，进而提出一种用于20-30丽等级的燃机涡轮第二级导叶。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是:本实用新型包括叶片工作部分、上端壁和下端壁，上端壁、叶片工作部分和下端壁依次连接制成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度的截面形状不同，叶片工作部分的截面积由根部至顶部逐渐增大，且相邻两截面间有相对扭转，所述燃机涡轮第二级导叶的叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面分为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E和截面F-F，所述截面A-A至截面F-F的截面高度h为O?103.50mm，所述截面A-A至截面F-F的轴向宽度Q为60.079?70.064mm,所述截面A-A至截面F-F的弦长b为79.512?109.181mm,所述截面A-A至截面F-F处的叶片进气角α为65.518°?71.343°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片安装角Py为41.666°?50.878°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片型线最大厚度T为14.898?15.278_，所述截面A-A至截面F-F的出气边厚度δ均为1_，所述叶片工作部分的总高度H为103.50mm，所述叶片工作部分的出气侧为双尾缘结构。
[0005]本专利具有以下有益效果:本专利是在以一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该第二级导叶的全三维设计，计算精度高，使得本专利的安全性和高效性有机结合，已保证在变工况下能安全高效运行，提高了叶片的空气动力效率85%，延长了叶片使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本专利的主视图；图2是图1的左视图；图3是叶片工作部分各截面断层叠合示意图；图4是叶片工作部分的型线示意图；图5是图4的I处局部放大视图，图6是图4的K处局部放大视图。
【具体实施方式】
[0007]【具体实施方式】一:结合图1至图6说明本实施方式,本实施方式的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶包括叶片工作部分1、上端壁2和下端壁3，上端壁2、叶片工作部分I和下端壁3依次连接制成一体，叶片工作部分I的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度的截面形状不同，叶片工作部分I的截面积由根部至顶部逐渐增大，且相邻两截面间有相对扭转，所述燃机涡轮第二级导叶的叶片工作部分I从靠近根部至顶部的截面分为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E和截面F-F，所述截面A-A至截面F-F的截面高度h为O?103.50mm，所述截面A-A至截面F-F的轴向宽度Q为60.079?70.064mm,所述截面A-A至截面F-F的弦长b为79.512?109.181mm,所述截面A-A至截面F-F处的叶片进气角α为65.518°?71.343°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片安装角i3y为41.666°?50.878°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片型线最大厚度T为14.898?15.278mm，所述截面A-A至截面F-F的出气边厚度δ均为1mm，所述叶片工作部分I的总高度H为103.50mm，所述叶片工作部分I的出气侧为双尾缘结构。
[0008]【具体实施方式】二:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分I截面A-A的截面高度h为0.00mm，截面A-A的轴向宽度Q为60.079mm，截面A-A的弦长b为79.512mm，截面A-A处的叶片进气角α为71.343°，截面A-A处的叶片安装角、为50.878°，截面A-A处的叶片型线最大厚度T为14.898mm。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0009]【具体实施方式】三:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分I截面B-B的截面高度h为11.00mm，截面B-B的轴向宽度Q为61.246mm，截面B-B的弦长b为82.570mm，截面B-B处的叶片进气角α为69.625°，截面B-B处的叶片安装角0,为49.569°，截面B-B处的叶片型线最大厚度T为14.898mm。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0010]【具体实施方式】四:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分I截面C-C的截面高度h为54.50mm，截面C-C的轴向宽度Q为65.488mm，截面C-C的弦长b为93.906_，截面C-C处的叶片进气角α为68.904°，截面C-C处的叶片安装角Py为45.576°，截面C-C处的叶片型线最大厚度T为15.092_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0011]【具体实施方式】五:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分I截面D-D的截面高度h为74.5mm,截面D-D的轴向宽度Q为67.605mm,截面D-D的弦长b为99.673mm，截面D-D处的叶片进气角α为67.516°，截面D-D处的叶片安装角、为
43.939°，截面D-D处的叶片型线最大厚度T为15.154_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0012]【具体实施方式】六:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分I截面E-E的截面高度h为94.5mm,截面E-E的轴向宽度Q为69.729mm,截面E-E的弦长b为105.503mm，截面E-E处的叶片进气角α为66.409°，截面E-E处的叶片安装角Py为42.490°，截面E-E处的叶片型线最大厚度T为15.206mm。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0013]【具体实施方式】七:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分I截面F-F的截面高度h为103.50mm，截面F-F的轴向宽度Q为71.064mm，截面F-F的弦长b为109.181_，截面F-F处的叶片进气角α为65.518°，截面F-F处的叶片安装角
41.666°，截面F-F处的叶片型线最大厚度T为15.278_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0014]【具体实施方式】八:结合图4和图5说明本实施方式，所述双尾缘结构包括吸力侧尾缘和压力侧尾缘，截面A-A至截面F-F的吸力侧尾缘半径Rl —致设置，截面A-A至截面F-F的压力侧尾缘半径R2 —致设置，且吸力侧尾缘半径Rl大于压力侧尾缘半径R2，双尾缘中间梳齿结构的出气边厚度L在0.70?1.0Omm之间。其他组成及连接关系与【具体实施方式】一、二、三、四、五、六或七相同。
【权利要求】
1.一种适用于20-3(MW等级的燃机涡轮第二级导叶，包括叶片工作部分(I)、上端壁(2)和下端壁(3)，上端壁(2)、叶片工作部分(I)和下端壁(3)依次连接制成一体，叶片工作部分(I)的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度的截面形状不同，叶片工作部分(I)的截面积由根部至顶部逐渐增大，且相邻两截面间有相对扭转，其特征在于:所述燃机涡轮第二级导叶的叶片工作部分(I)从靠近根部至顶部的截面分为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E和截面F-F，所述截面A-A至截面F-F的截面高度h为O~103.50mm,所述截面A-A至截面F-F的轴向宽度Q为60.079~70.064mm,所述截面A-A至截面F-F的弦长b为79.512~109.181mm，所述截面A-A至截面F-F处的叶片进气角α为65.518。~.71.343°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片安装角^为41.666°~50.878°，所述截面A-A至截面F-F处的叶片型线最大厚度T为14.898~15.278mm，所述截面A-A至截面F-F的出气边厚度S均为1mm，所述叶片工作部分(1)的总高度H为103.50mm，所述叶片工作部分(1)的出气侧为双尾缘结构。
2.根据权利要求1所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:截面A-A的截面高度h为0.00mm，截面A-A的轴向宽度Q为60.079mm，截面A-A的弦长b为79.512mm，截面A-A处的叶片进气角α为71.343°，截面A-A处的叶片安装角、为.50.878。，截面A-A处的叶片型线最大厚度T为14.898mm。
3.根据权利要求1所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:截面B-B的截面高度h为11.00mm，截面B-B的轴向宽度Q为61.246mm，截面B-B的弦长b为82.570mm，截面B-B处的叶片进气角α为69.625°，截面B-B处的叶片安装角i3y为49.569°，截面B-B处的叶片型线最大厚度T为14.898mm。
4.根据权利要求1所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:截面C-C的截面高度h为54.50mm，截面C-C的轴向宽度Q为65.488mm，截面C-C的弦长b为93.906_，截面C-C处的叶片进气角α为68.904°，截面C-C处的叶片安装角i3y为45.576°，截面C-C处的叶片型线最大厚度T为15.092mm。
5.根据权利要求1所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:截面D-D的截面高度h为74.5mm,截面D-D的轴向宽度Q为67.605mm,截面D-D的弦长b为99.673mm，截面D-D处的叶片进气角α为67.516°，截面D-D处的叶片安装角、为.43.939°，截面D-D处的叶片型线最大厚度T为15.154mm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:截面E-E的截面高度h为94.5mm,截面E-E的轴向宽度Q为69.729mm,截面E-E的弦长b为105.503mm，截面E-E处的叶片进气角α为66.409°，截面E-E处的叶片安装角^^为.42.490。，截面E-E处的叶片型线最大厚度T为15.206mm。
7.根据权利要求1所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:截面F-F的截面高度h为103.50mm,截面F-F的轴向宽度Q为71.064mm,截面F-F的弦长b为109.181_，截面F-F处的叶片进气角α为65.518°，截面F-F处的叶片安装角i3y为41.666°，截面F-F处的叶片型线最大厚度T为15.278mm。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种适用于20-30MW等级的燃机涡轮第二级导叶，其特征在于:所述双尾缘结构包括吸力侧尾缘和压力侧尾缘，截面A-A至截面F-F的吸力侧尾缘半径Rl —致设置，截面A-A至截面F-F的压力侧尾缘半径R2 —致设置，且吸力侧尾缘半径Rl大于压力侧尾缘半径R2，双尾缘中间梳齿结构的出气边厚度L在0.70~·1.0Omm 之间。
【文档编号】F01D9/02GK203515682SQ201320739426
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】冯永志, 姜东坡, 赵俊明, 周驰, 张国忠, 庞洪蛟, 庞浩城, 刘勃, 张志远, 戴博林 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司