[发明专利]蒸汽轮机的静叶片及蒸汽轮机

说明书

本发明提供一种蒸汽轮机的静叶片以及蒸气轮机，能够降低由湿润水蒸气生成的水滴碰撞引起的腐蚀而导致的动叶片的侵蚀作用，提高可靠性，防止涡轮效率低下。蒸汽轮机的静叶片构成为接合体，该接合体接合空心叶片状的主体部和与该主体部形成为不同体的叶片尾部而形成，该空心叶片状的主体部使金属板塑性变形而形成，上述叶片尾部是成型为叶片尾部形状、在叶片背侧具有掘入部、在叶片腹侧具有狭缝的金属部件，上述主体部具有背侧凸部，该背侧凸部形成叶片背侧的叶片面，并且在上述主体部与上述叶片尾部接合的情况下，作为覆盖上述掘入部的盖，上述接合体的、由上述背侧凸部和上述叶片尾部的掘入部形成的空间通过上述狭缝与叶片外部连通。

本申请为分案申请；其母案的申请号为“201410664318.X”，发明名称为“蒸汽轮机”。

技术领域

本发明涉及蒸汽轮机的静叶片及蒸汽轮机。

背景技术

在低压涡轮的最后级及其前1～2级中，由于一般压力非常低，作为动作流体的蒸汽为含有已经液化的细微的水滴(水滴核)的湿润蒸汽状态。凝结并附着于叶片面上的水滴核结合并在叶片面上形成液膜。而且，该液膜被动作流体主流的蒸汽牵拉，作为远远大于初始的水滴核的粗大水滴向下流喷雾。该粗大水滴之后由主流蒸汽稍微细微化，可是，保持某种程度的大小流下。该粗大水滴由于其惯性力而不能像气体蒸汽那样沿流道急剧转向，在下流的动叶片上高速碰撞，成为侵蚀叶片表面的腐蚀原因，妨碍涡轮叶片旋转而成为损失的原因。

对于此，一直以来，为了防止由腐蚀现象而产生的侵蚀作用，使用钨铬钴合金等的硬且强度高的材料形成的密封材料覆盖动叶片前缘的前端部。或者，如专利文献1所述，有通过在叶片的前缘部表面进行多种凹凸加工形成粗面，缓和液滴碰撞时的冲击力的方法。

可是，从其加工性问题看未必设置密封材料，另外，一般来说，只保护叶片面作为腐蚀对策并不完全，所以，通常，与其他的腐蚀对策方法并用。

一般来说，为了减低腐蚀的影响，除去液滴自身是最有效的。作为该方法的一例，如专利文献2及专利文献3所表示，为了除去液滴使用在空心静叶片和其叶片表面设置狭缝降低空心静叶片内的压力而吸引液膜的方法。这些狭缝在具有空心结构的静叶片结构的叶片表面上直接加工的情况多。另外，如在专利文献4中所述，也存在将狭缝部作为其他部件安装在加工静叶片上的方法。

现有技术文献

专利文献1：日本实开昭61-142102号公报

专利文献2：日本特开平1-110812号公报

专利文献3：日本特开平11-336503号公报

专利文献4：日本特开2007-23895号公报

在此，一般来说，包含叶片后缘的叶片的叶片尾部为壁厚小的尖锐形状。因此，无论在通过弯曲一张板并在叶片尾部结合而形成静叶片的空心结构况、还是挖空实心材料的内部形成空心部的情况中的任意一个，从专利文献2及专利文献3那样的能够从叶片表面到达叶片空心区域的狭缝由于加工问题，不得不在距叶片后缘某种程度的位置加工。

另外，如专利文献4中所记载的那样，关于作为其他部件加工狭缝部并安装在静叶片上的方法，得到尖锐的叶片尾形状的同时，为了确保将液滴从狭缝引导至空心部的路径，狭缝施工位置与上述例同样，需要距叶片后缘某种程度。

另一方面，为了更有效地除去液膜，狭缝位置成为重要因素。例如，在静叶片的下游侧由于蒸汽流速加速，所以聚集在叶片面上的水分增加。因此，狭缝位置在如现有的狭缝加工那样用叶片结构规定的位置上，即使在不是充分的下游侧而是在狭缝下游，也具有水分再次附着在叶片上而形成液膜的可能性。

而且，在设置狭缝的区域上，由于蒸汽流速加速，液膜被蒸汽流牵拉也有从叶片面飞散的情况。在这种情况下，即使设置狭缝进行降压吸引，除去脱离叶片面的水分也是不可能的。