[发明专利]蒸汽涡轮机静叶片及蒸汽涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽涡轮机静叶片及蒸汽涡轮机，特别是，涉及为了降低由于湿蒸气（饱和蒸气）生成的水滴的碰撞引起的动叶片的腐蚀，配备有去除在静叶片面上生成的水膜的狭缝的蒸汽涡轮机静叶片。

背景技术

在低压涡轮机的末级或者其1～2级之前的级，一般地，由于其压力非常低，所以，作为工作流体的蒸气，变成包含有液化的微细的水滴（水滴核）的湿蒸气状态。凝结并附着到叶片面上的水滴核合体，在叶片面上形成液膜。进而，该液膜被工作流体主流的蒸气撕裂，作为远比开始的水滴核大的粗大水滴，向下游喷雾。尽管该粗大水滴之后被主流蒸气稍稍微细化，但仍一面保持一定程度的大小一面流下。并且，粗大水滴由于其惯性力，不能像气态的蒸气那样沿着流路急剧地转向，成为以高速碰撞下游的动叶片、侵蚀叶片表面的腐蚀的原因，或成为妨碍涡轮机叶片的旋转的造成损失的原因。

对此，过去，为了防止由腐蚀现象引起的侵蚀作用，利用由钨铬钴硬质合金等硬的强度高的材料制成的密封材料被覆动叶片前缘的前端部。但是，近年来的蒸汽涡轮机有长叶片化的倾向，动叶片的前端部非常薄，由于其加工性问题，并不一定能够设置密封材料，另外，一般地，只通过保护叶片面，作为腐蚀的对策是不全面的，所以，通常，与其它的腐蚀对策方法一并使用。

一般地，为了降低腐蚀的影响，去除液滴本身是最有效的。例如，如专利文献1或专利文献2所示，提出了在具有将内部变成低压的中空部（空腔）的静叶片的叶片面上设置吸入叶片面上的水膜（排水）的狭缝的结构。另外，在专利文献1及专利文献2中，都采用在轴向方向上设置多列将多个狭缝以规定间隔沿着径向方向排成一列的狭缝列的结构。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特开平5－106405号公报

【专利文献2】日本特开平11－336503号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中，对于多个狭缝列的间隔予以考虑，但是，包括专利文献2在内，都没有考虑到狭缝在涡轮机轴向方向上的位置。另外，在专利文献1及专利文献2中记载的结构中，各个狭缝的宽度被以相同的尺寸加工。

根据本发明人等的研究，水膜厚度（水膜量）因叶片面在涡轮机轴向方向位置而异，为了效率良好地去除水膜，优选地，考虑到水膜厚度形成多列狭缝。

本发明的目的是提供一种蒸汽涡轮机静叶片及蒸汽涡轮机，所述蒸汽涡轮机静叶片及蒸汽涡轮机，能够高效率地分离叶片面上的水膜，能够降低由腐蚀引起的动叶片的侵蚀。

解决课题的手段

本发明的特征在于，在叶片面上沿着涡轮机轴向方向设置多列宽度不同的狭缝。更具体地说，各列狭缝宽度，在附着到叶片面上的水膜厚的位置处，收窄狭缝的宽度，在水膜薄的位置处，加宽狭缝宽度。

【发明的效果】

根据本发明，能够高效率地分离叶片面上的水膜，可以降低由于腐蚀引起的动叶片的侵蚀。

通过下面的实施形式的说明，除了以上的课题、结构及效果，将会变得更加清楚。

附图说明

图1是说明应用本发明的蒸汽涡轮机级和在静叶片面上流动的水膜的状态的模式图。

图2是概略地表示本发明的第一个实施例的蒸汽涡轮机静叶片的说明图。

图3是在图2的双点划线表示的位置处的剖视图。

图4是说明在叶片面上生成的水膜厚度和叶片面位置的关系的图。

图5是说明狭缝宽度和水膜分离率及伴随量的关系的图。

图6是概略地表示本发明的第二个实施例的蒸汽涡轮机静叶片的说明图。

图7是概略地表示本发明的第三个实施例的蒸汽涡轮机静叶片的说明图。

图8是概略地表示本发明的第四个实施例的蒸汽涡轮机静叶片的说明图。

具体实施方式

下面，利用附图说明本发明的实施例。

首先，利用图1对于应用本发明的蒸汽涡轮机进行说明。另外，在下面的实施例中，对于将本发明应用于蒸汽涡轮机（低压蒸汽涡轮机）的末级的涡轮机级部的情况进行说明，但是，本发明的效果并不局限于最末级。即，只要是处于湿蒸气环境下的蒸汽涡轮机级，通过应用本发明，都可以获得同样的效果。