[发明专利]一种汽轮机叶片

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种通过高温高压蒸汽冲击后产生旋转、并带动连轴发电机进行发电的汽轮机叶片。

背景技术

在现有技术中，汽轮发电机组属于一项非常成熟的发电技术，它依靠热能产生高温高压蒸汽，通过该高温高压蒸汽冲击汽轮机的旋转叶片，使高速直线动能通过旋转叶片转换成高速旋转的动能，并通过带动连轴的发电机组发电；在现有技术中，所述的汽轮机叶片通常是用高强度的合金钢制造而成，它内外都被研磨成光洁明亮，达到非常高的光洁度，在高压高温蒸汽的喷射作用下产生反作用，推动汽轮机的转子高速旋转，它是能量交换的最主要关键元件。

目前人们在中国专利公报上能够方便地查询到相关的汽轮发电机组专利技术，从中也可以获知，几十年来，为了提高蒸汽发电的效率，人们对汽轮机叶片做了大量的改进设计，如从简单的平板片，变成弯形、凹槽形或荷瓣形等等。但这些改进设计，基本上离不开一个较为原始的设计理念，就是叶片的受力面必须是光滑的，有的要求叶片的受力面光洁度达到几级几花的光彩照人程度，以符合传统流体力学理论的要求。但是，无论从理论还是实际考虑，在设计和改进汽轮机叶片时，仅仅考虑叶片受力面的光滑度是不够的，因为叶片的受力面是能量的转换面，它关系着能量转换的效率，目前已经有人在考虑通过叶片受力面的改良，以提高能量的转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过对汽轮机叶片的受力面进行改良，以提高能量转换效率的汽轮机叶片。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括整体或组合状的叶片体，所述的叶片体上至少一段或一块受力面被制成粗糙状的着力面。

所述的叶片体至少由工作段、导向段以及供连接转子上的叶根构成，所述的工作段表面为受力面且被制成毛玻璃样或细网纹或凹凸细槽线的粗糙状着力面。

所述的叶片体上设置有与工作段相邻的至少一段或一块表面光滑的导向段。

本发明由于采用较为粗糙的受力面设计，增加了在该工作表面的摩擦系数，不仅增加了工作段叶片的受力面积，而且能够增加高压高温蒸汽的冲击力度，从而使能量的转换效率大大提高，预估能增加15-20％的能量转换效率；它具有结构简单，使用安装方便，能量转换效率高，节能降耗，提供叶片的使用寿命等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明包括整体或组合状的叶片体，如附图1所示的为组合状的叶片体1，它至少由工作段2、导向段3以及供连接转子上的叶根4构成，所述的工作段2表面为受力面且被制成毛玻璃样或细网纹或凹凸细槽线或其它粗糙表面的粗糙状着力面5。由于该工作段2直接受到高压高温蒸汽的冲击，其表面的形状关系着冲击力的大小以及能量转换的效率问题，因此当该工作段2的表面被制成粗糙状，增加了摩擦系数，不仅如此，同时也增加了表面的面积，能够从中获得更多的蒸汽冲击力量。由于高温高压蒸汽中的流动介质带有冲击能量，表面粗糙的叶片能够从中获得更多的能量并通过转子传递给发电机组，实现最大化的能量转换。本发明所述的导向段3基本上不受到高压高温蒸汽的冲击，仅提供蒸汽流的流动，在此需要提高蒸汽的流动性，因此，保留所述导向段3的光滑表面，以利于蒸汽流的流动，减少流动阻力。本发明所述的叶根4可以保证叶片工作的强度，由于叶片受力大，在高速旋转过程中，所受力将会集中在连接转子的叶根4的根部，因此，对上述叶根的设计着重在于增强其连接的强度，所述的叶片分段设计，有利于根据各段功能区达到最佳的使用功能。

本发明的其它实施例也可以设计成整体状的叶片体，它主要适用于小型的叶轮结构，这时的叶片体上至少有一段或一块受力面被制成粗糙状的着力面。或所述的叶片体上被分别制成不同形状的粗糙表面。

本发明的设计思路源于日常生活经验，因为一只杯子(或瓶子)的杯盖(或瓶盖)要打开，需要用手使劲抓住杯盖后旋转，使用同样的力，在杯盖表面不同的粗糙度情况下，打开杯盖的力度是不同的，通常粗糙度越大，所用的力就可以小，也就是省力。同样对于旋转的汽轮机叶片，其受力面的粗糙度越大，它能抓取高压高温蒸汽的冲击力就越多，能量的转换效率就更高。

本发明采用粗糙的受力面，不仅能提高能量的转换效率，而且还能提高叶片的强度，因为所述的粗糙面实质上增加了表面的强度，它能够减少叶片因高速蒸汽冲击而产生的振动。从而提高的叶片的实际使用寿命。