[实用新型]一种应用于汽轮机动叶表面的密布块防水蚀结构

说明书

本实用新型公开了一种应用于汽轮机动叶表面的密布块防水蚀结构，该结构包括密布在动叶上的矩形块结构，穿插在矩形块结构之间的挡板结构，以及矩形块结构与矩形块结构、矩形块结构与挡板结构之间形成的沟槽结构，具体的，每两列矩形块结构用挡板结构包围，并且挡板结构一直延申至叶顶处实现排水功能。本实用新型通过在动叶背弧表面密布的矩形块结构，减缓二次水滴对动叶背弧表面的直接撞击作用；并在矩形块结构与矩形块结构之间形成沟槽结构，使得在动叶旋转离心力的作用下，排出动叶表面的的水分，减少动叶表面水膜撕裂作用，从而减少了再次进入通流的液滴数量。本实用新型通过以上两个方面，有利于减缓叶片水蚀。

技术领域

本实用新型属于工业设备技术领域，具体涉及一种应用于汽轮机动叶表面的密布块防水蚀结构。

背景技术

汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将热能转化为机械功的旋转式原动机，是火力发电厂，核能电厂等的主要环节之一，在当今能源邻域占有不可或缺的地位。在能源市场规模不断扩大，能源需求日趋强烈的当今时代，汽轮机的功率及经济性被给予更高的要求。为实现汽轮机的功率扩大，汽轮机叶片必须采用更大的尺寸。而随着叶片尺寸的提升，尤其是汽轮机末级叶片，汽轮机水蚀的问题也愈发严重。末级叶片的加长在很大程度上放大了水蚀作用带来的威胁，叶片在水蚀作用下受打击面更大，更容易产生断裂，因此汽轮机水蚀问题在相关领域受到更多的重视。

汽轮机动叶末级工作在低压的条件下，蒸汽流经低压环境时，会液化生成水滴，并且在随着蒸汽流经静叶的时候，这些水滴会附着在静叶的表面生成水膜。水膜在积累到一定程度时，会被蒸汽推向静叶末端，并在静叶末端撕裂分离从而生成液滴(半径一般为20μm～200μm)。由于惯性较大，这些液滴会偏离蒸汽的流动方向，并以较大的相对速度冲击在动叶的背弧处，从而在动叶上发生水蚀作用。而当液滴冲击在动叶表面后，部分液滴会形成水膜，而水膜又会进一步撕裂，生成新的液滴并进入流动中，产生水蚀作用。长期的水蚀作用会破坏动叶表面结构，甚至导致动叶叶片的断裂。

由于水蚀问题对汽轮机动叶严重的危害性，提升防水蚀工艺的进步对于解决水蚀问题显得尤为重要。水蚀的防护技术总体上可分为主动措施和被动措施两类。其中主动措施为：从汽轮机的叶片及结构上进行设计优化以减少水滴的数量和水蚀的冲击作用，从而减少水蚀。被动措施为：对叶片表面的材料性能进行增强，以减缓材料的水蚀速度。本实用新型探究一种新的防护措施，从动叶背弧表面的微结构出发，在不破坏叶片总体性能的基础上，减少动叶中水滴的数量，并降低动叶表面的水蚀冲击，从而实现防水蚀功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于汽轮机动叶表面的密布块防水蚀结构。该结构意于通过在动叶背弧表面密布的矩形块结构，减缓二次水滴对动叶背弧表面的直接撞击作用；并在矩形块结构与矩形块结构之间形成沟槽结构，使得在动叶旋转离心力的作用下，排出动叶表面的的水分，减少动叶表面水膜撕裂作用，从而减少了再次进入通流的液滴数量。通过以上两个方面，有利于减缓叶片水蚀。

为了实现上述功能，本实用新型采用的技术方案如下：

一种应用于汽轮机动叶表面的密布块防水蚀结构，该结构包括密布在动叶上的矩形块结构，穿插在矩形块结构之间的挡板结构，以及矩形块结构与矩形块结构、矩形块结构与挡板结构之间形成的沟槽结构，具体的，每两列矩形块结构用挡板结构包围，并且挡板结构一直延伸至叶顶处实现排水功能。

本实用新型进一步的改进在于，该密布的矩形块结构布置在动叶背弧的上半部分内，即布置区域在动叶展向的长度为动叶总长的1/2。

本实用新型进一步的改进在于，采用挡板结构包围的矩形块结构采用1-5列布置。

本实用新型进一步的改进在于，该矩形块结构采用矩形外，能够替换为圆柱形块、三角形块以及多边形块。

本实用新型进一步的改进在于，挡板结构的高度与矩形块结构的高度相同。

本实用新型进一步的改进在于，该矩形块结构采用顺排或者叉排布置。