本发明专利技术涉及一种带有蛇形通道的汽轮机静叶及汽轮机静叶加热除湿装置，主要包括空心静叶，该空心静叶内设有至少三个分隔墙，所述分隔墙于所述空心静叶内沿叶顶至叶根的正向和反向两个方向间隔设置，且各所述分隔墙末端与叶根或叶顶的内壁之间间隔设置而留有通气口，所述空心静叶内形成用于导通气流的蛇形通道；而所述空心静叶设有进气口及排气口，所述进气口导入高温蒸汽，高温蒸汽依次经过所述蛇形通道的各个行程从所述排气口导出。本发明专利技术通过在静叶中设计带有增加内部气流通路粗糙度的肋片的蛇形通道来增强换热，以引入最少的热量达到最佳的除湿效果。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种带有蛇形通道的汽轮机静叶及汽轮机静叶加热除湿装置，主要包括空心静叶，该空心静叶内设有至少三个分隔墙，所述分隔墙于所述空心静叶内沿叶顶至叶根的正向和反向两个方向间隔设置，且各所述分隔墙末端与叶根或叶顶的内壁之间间隔设置而留有通气口，所述空心静叶内形成用于导通气流的蛇形通道；而所述空心静叶设有进气口及排气口，所述进气口导入高温蒸汽，高温蒸汽依次经过所述蛇形通道的各个行程从所述排气口导出。本专利技术通过在静叶中设计带有增加内部气流通路粗糙度的肋片的蛇形通道来增强换热，以引入最少的热量达到最佳的除湿效果。【专利说明】带有蛇形通道的汽轮机静叶及汽轮机静叶加热除湿装置
本专利技术关于一种除湿装置，特别是涉及一种尤其适用于末级静叶的带有蛇形通道的汽轮机静叶及汽轮机静叶加热除湿装置。
技术介绍
随着核电汽轮机和舰船汽轮机的大力发展，低压缸末级的湿蒸汽现象越来越严重。如果不做处理，湿蒸汽所形成的一次水滴和二次水滴就会冲击末级动叶，造成末级动叶的水蚀。研究表明，二次水滴造成的危害要远远大于一次水滴。汽轮机叶片如果长期遭受水滴的高速冲击，叶身部分将会造成严重损坏，甚至会发生断裂。这对汽轮机的安全可靠运行十分不利。现在工程上存在各种除湿方法，其中涉及到静叶的除湿方法主要有空心静叶抽吸、吹扫、纯加热除湿三种方法。从理论上讲，这三种方法都是旨在减少二次水滴的形成。在抽吸与吹扫除湿方法中，静叶上的缝隙会对叶栅通道内原设计好的流动产生影响。此外，在吹扫方法中，喷出的高温蒸汽进入凝汽器会影响汽轮机的背压，降低汽轮机效率。所以，本文提出的结构改进，主要基于空心静叶的纯加热除湿思想。前苏联著名学者H.H- Khph-ob曾经做过试验，结果表明:被加热的高温物体表面，具有非浸润表面特性，使得水滴不能长时间驻留，那么，在静叶表面就不会形成水膜，这会大大减少二次水滴的形成，从而减轻水蚀。然而，现有的纯加热方法由于需要引入的热量太大，所以并没有得到大范围推广。本文提出一种增强内部换热的思想，设计带有粗糙肋的蛇形通道，用少量高温气体即可达到一定的除湿效果。在利用纯加热除湿方法时，必须考虑空心静叶内部引进热量的多少。引进热量不足，会导致叶片表面气膜不能充分蒸发。现有技术中，例如英国AEI公司500丽机组末级静叶采用了内部加热与吹扫相结合的方法。如下图1至3 (空腔静叶9带有吹扫的三种结构的示意图)所示，莫斯科动力学院的试验资料表明，加热与吹扫相结合的方法使得静叶后的水滴尺寸明显减小，达到了一定的防水蚀作用。这种方法的主要结构为:将静叶制造成空心，并且在叶片压力面和吸力面表面或者尾缘处设计缝隙。内部高温气体加热完叶片以后，通过缝隙喷出。一方面增加叶片表面温度，防止水膜在表面形成；另一方面，通过吹扫的方法，减少二次水滴的数目和直径。但是由图1至3可以看出，空心静叶内部引入高温气体，对静叶加热以后由叶片表面喷出。由于结构中采用了缝隙喷射，所以:第一，这种方法会使得吹扫气体与主流蒸汽相掺混，会对原设计好的流动产生直接影响；并且高温气体与末级低温蒸汽混合后，如果用于末级，将会直接影响凝汽器背压，这样一来，就会降低汽轮机的整体效率；第二，静叶内只有一个空腔，这种方法使得引入的高温气体在腔内流动并不剧烈，换热效果有限。因此，叶片内部通入高温气体量会很大，从而浪费了一部分高温蒸汽。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种带有蛇形通道的汽轮机静叶及汽轮机静叶加热除湿装置，减轻静叶的水蚀情况，提高汽轮机运行安全可靠性。本专利技术的技术解决方案是:本专利技术的一种带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，包括空心静叶，该空心静叶内设有至少三个分隔墙，所述分隔墙于所述空心静叶内沿叶顶至叶根的正向和反向两个方向间隔设置，且各所述分隔墙末端与叶根或叶顶的内壁之间间隔设置而留有通气口，所述空心静叶内形成用于导通气流的蛇形通道；而所述空心静叶设有进气口及排气口，所述进气口导入高温蒸汽，高温蒸汽依次经过所述蛇形通道的各个行程从所述排气口导出。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，所述进气口及所述排气口开设于所述空心静叶的叶顶的两端，且所述空心静叶内设有奇数个分隔墙，所述进气口连通所述蛇形通道的起始端，所述排气口连通所述蛇形通道的末端。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，所述空心静叶内设有三个分隔墙，在所述空心静叶内形成四个行程。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，所述空心静叶内至少有两个靠近中间分隔板的所述行程设有间隔设置的多个肋片，所述肋片固定于所述行程中所述空心静叶的至少一侧的内壁上，所述肋片的高度小于二分之一的所述行程的高度，且所述肋片与所述分隔墙之间形成有一固定角度。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，位于所述行程中的所述空心静叶的两内壁上均固定有所述肋片，且两内壁上的所述肋片数目相等，尺寸参数相同，相互平行设置，且同一行程内的所述肋片等距离间隔设置，且所述肋片与所述分隔墙之间形成45°夹角。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，所述行程的截面的面积为A，周长为P，其水力直径为D=4XA/P，则所述肋片高度为h=0.1XD，肋片厚度d=h，所述肋片间距a=10Xho上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，所述空心静叶内各个设有肋片的所述行程，依所述高温蒸汽流动方向，其水力直径D依次递增。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其特征在于，相邻的两所述行程的所述肋片反向设置。上述的带有蛇形通道的汽轮机静叶，其中，所述空心静叶包括叶顶、叶身及叶根，所述叶顶、叶身及叶根为撬装结构，且所述分隔墙固定于所述叶身内。一种汽轮机静叶加热除湿装置，其中，包括:增压泵、电加热器、稳压罐、进气调节阀、排气调节阀以及如上所述的带有蛇形通道的汽轮机静叶；所述增压泵抽取高温蒸汽，高温蒸汽输送至所述电加热器加热，进入所述稳压罐稳压，再经由所述进气调节阀进入所述带有蛇形通道的汽轮机静叶内后，经由所述排气调节阀排出。由以上说明得知，本专利技术确实具有如下的优点:本专利技术使用的是纯加热除湿方法，主要是通过在静叶中设计带有增加内部气流通路粗糙度的肋片的蛇形通道来增强换热，以引入最少的热量达到最佳的除湿效果。本专利技术的带有蛇形通道的汽轮机静叶及汽轮机静叶加热除湿装置，可以通过引入少量高温蒸汽的方法来进行除湿，从而减轻末级动叶的水蚀情况。一方面:减轻末级动叶水蚀情况以后，大大提高了汽轮机运行的安全可靠性，尤其对于舰船汽轮机的运行非常重要；另一方面:大大减轻了机组在大修期间在处理动叶水蚀方面的经济投入，尤其对于核电汽轮机或大型火电机组来讲，具有很可观的经济意义。【专利附图】【附图说明】图1至图3为现有的空腔静叶带有吹扫功能的三种结构示意图；图4为本专利技术的带有蛇形通道的汽轮机静叶的截面示意图；图5为图4的A-A剖面的结构示意图；图6为图4的局部放大示意图；图7为本专利技术的肋片的设置结构示意图；图8为本专利技术的带有蛇形通道的汽轮机静叶较佳实施例的爆炸结构示意图； 图9为本专利技术的汽轮机静叶加热除湿装置的结构示意图。主要元件标号说明:本专利技术:1:空心静叶 11:叶身12:叶顶13:叶根2:增压泵3:电加热器4:稳压罐 5:进气调节阀 6:排气调节阀7:肋片8:分隔墙9:空腔静叶【具体实施方式】本专利技术的带有蛇形通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有蛇形通道的汽轮机静叶，其特征在于，包括空心静叶，该空心静叶内设有至少三个分隔墙，所述分隔墙于所述空心静叶内沿叶顶至叶根的正向和反向两个方向间隔设置，且各所述分隔墙末端与叶根或叶顶的内壁之间间隔设置而留有通气口，所述空心静叶内形成用于导通气流的蛇形通道；而所述空心静叶设有进气口及排气口，所述进气口导入高温蒸汽，高温蒸汽依次经过所述蛇形通道的各个行程从所述排气口导出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋亚军，黄葆华，刘双白，司派友，郝向中，孙燕平，崔彦亭，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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