一种适用于10MW燃气轮机高压压气机子午流道结构的制作方法

一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构
技术领域
1.本实用新型涉及一种适用于燃气轮机的高压压气机子午流道结构，属于航改型中小燃机技术领域。

背景技术：

2.目前，对于中小燃气轮机发电用机组，多采用高压压气机与低压压气机组合形成的双转子形式，提高其循环效率的一个有效方法是提高压气机的效率，而提高压气机效率不仅需要先进的叶片设计，还需要合理的子午流道结构。对于10mw燃气轮机机组，目前几乎没有针对高压压气机子午流道结构专利，现有20-50等级燃气轮机的子午流道结构无法合理的应用到10mw燃气轮机机组上使用，会导致上下子午流道与中线之间的角度不合理，气动效率低下的问题。
3.因此，亟需提出一种新型的适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

4.本实用新型研发目的是为了提出一种由九级动静叶片端壁构成的子午流道结构，采用类似等外径的形式构成子午流道通道，上端壁水平，叶片上下端壁与中线成一定角度设计，解决现10mw燃气轮机机组高压压气机的气动效率低下的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，包括由九级动静叶片的上下端壁共同构成的上子午流道结构和下子午流道结构，所述上子午流道结构上端壁水平设置，上子午流道在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度c1-c6，下子午流道在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度d1-d2，所述九级动静叶片包括第一级静叶片、第一级动叶片、第二级静叶片、第二级动叶片、第三级静叶片、第三级动叶片、第四级静叶片、第四级动叶片、第五级静叶片、第五级动叶片、第六级静叶片、第六级动叶片、第七级静叶片、第七级动叶片、第八级静叶片、第八级动叶片、第九级静叶片和第九级动叶片，并依次交错布置；所述第一级静叶片、第二级静叶片和第三级静叶片的上端壁与轴线o形成角度c1为5
°‑7°
。
7.优选的：所述第一级动叶片和第二级动叶片的上端壁与轴线o形成角度c2为5-7
°
8.优选的：所述第三级动叶片、第四级动叶片、第五级动叶片的上端壁与轴线o形成角度c3为6-8
°
。
9.优选的：所述于第四级静叶片、第五级静叶片的上端壁与轴线o形成角度c4为6-8
°
。
10.优选的：所述第六级静叶片、第七级静叶片、第八级静叶片、第九级静叶片的上端
壁与轴线o形成角度c5为4-6
°
。
11.优选的：所述第六级动叶片、第七级动叶片、第八级动叶片、第九级动叶片的上端壁与轴线o形成角度c6为4-6
°
。
12.优选的：所述第一级静叶片、第二级静叶片、第三级静叶片、第四级静叶片、第第五级静叶片、第六级静叶片、第七级静叶片、第八级静叶片和第九级静叶片的下端壁与轴线 o形成角度d1为7-9
°
；
13.优选的：所述第一级动叶片、第二级动叶片、第三级动叶片、四级动叶片、第五级动叶片、第六级动叶片、第七级动叶片、第八级动叶片和第九级动叶片的下端壁与轴线o 成角度d2为2-4
°
。
14.优选的：所述第一级静叶片的一侧为进口，第九级动叶片的一侧为出口，轴线o在进口和出口之间的的长度为轴向长度l3，进口的进口高度l1与出口的出口高度l2的比值为3.8-4之间。
15.优选的：所述进口的进口高度l1与轴线o的轴向长度l3的比值为0.42-0.48之间。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.1.本实用新型实现了一种适用于10mw燃气轮机高压压气机的子午流道结构，与 20-50等级燃气轮机设计不同的是，该10mw燃气轮机高压压气机采用9级动静叶设计方案，本设计提供了九级动静叶的的子午流道结构，同时设计具有极高的气动效率，同时为了保证出口气流角；
18.2.本实用新型提出了一种由九级动静叶片端壁构成的子午流道结构，采用类似等外径的形式构成子午流道通道，上端壁水平，叶片上下端壁与中线成一定角度设计，结构简单且设计巧妙，保证了在13300转每分钟九级高压压气机的气动效率；
附图说明
19.图1是一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构的结构示意图；
20.图中0-1-上子午流道结构，0-2-下子午流道结构，1-第一级静叶片，2-第一级动叶片， 3-第二级静叶片，4-第二级动叶片，5-第三级静叶片，6-第三级动叶片，7-第四级静叶片，8-第四级动叶片，9-第五级静叶片，10-第五级动叶片，11-第六级静叶片，12-第六级动叶片，13-第七级静叶片，14-第七级动叶片，15-第八级静叶片，16-第八级动叶片，17-第九级静叶片，18-第九级动叶片，101-进口，102-出口。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
22.本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中到至少一种连接方式能够实现该
功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
23.具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，本实用新型提出了一种由九级动静叶片端壁构成的子午流道结构，采用类似等外径的形式构成子午流道通道，上端壁水平，叶片上下端壁与中线成一定角度设计。在高压压气机级数上选用九级，上下子午流道与中线成一定合理角度，保证了在13300转每分钟九级高压压气机的气动效率；
24.具体包括由九级动静叶片的上下端壁共同构成的上子午流道结构0-1和下子午流道结构0-2，压气机进口空气进入低压压气机后经过两级静叶调整为轴向排气后进入高压。
25.所述上子午流道结构0-1上端壁水平设置，上子午流道0-1在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度c1-c6，下子午流道0-2在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度d1-d2，所述九级动静叶片包括第一级静叶片1、第一级动叶片2、第二级静叶片3、第二级动叶片4、第三级静叶片5、第三级动叶片6、第四级静叶片7、第四级动叶片8、第五级静叶片9、第五级动叶片10、第六级静叶片11、第六级动叶片12、第七级静叶片13、第七级动叶片14、第八级静叶片15、第八级动叶片16、第九级静叶片17和第九级动叶片18，并依次交错布置；
26.所述第一级静叶片1、第二级静叶片3和第三级静叶片5的上端壁与轴线o形成角度 c1为5
°‑7°
。所述第一级动叶片2和第二级动叶片4的上端壁与轴线o形成角度c2为5-7
°
27.所述第三级动叶片6、第四级动叶片8、第五级动叶片10的上端壁与轴线o形成角度 c3为6-8
°
。所述于第四级静叶片7、第五级静叶片9的上端壁与轴线o形成角度c4为 6-8
°
。
28.所述第六级静叶片11、第七级静叶片13、第八级静叶片15、第九级静叶片17的上端壁与轴线o形成角度c5为4-6
°
。所述第六级动叶片12、第七级动叶片14、第八级动叶片16、第九级动叶片18的上端壁与轴线o形成角度c6为4-6
°
。
29.所述第一级静叶片1、第二级静叶片3、第三级静叶片5、第四级静叶片7、第第五级静叶片9、第六级静叶片11、第七级静叶片13、第八级静叶片15和第九级静叶片17的下端壁与轴线o形成角度d1为7-9
°
；所述第一级动叶片2、第二级动叶片4、第三级动叶片6、四级动叶片8、第五级动叶片10、第六级动叶片12、第七级动叶片14、第八级动叶片16和第九级动叶片18的下端壁与轴线o成角度d2为2-4
°
。
30.所述第一级静叶片1的一侧为进口101，第九级动叶片18的一侧为出口102，轴线o 在进口101和出口102之间的的长度为轴向长度l3，进口101的进口高度l1与出口102 的出口高度l2的比值为3.8-4之间。
31.所述进口101的进口高度l1与轴线o的轴向长度l3的比值为0.42-0.48之间。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明
书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
35.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
36.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
37.需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
38.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，包括由九级动静叶片的上下端壁共同构成的上子午流道结构(0-1)和下子午流道结构(0-2)，其特征在于：所述上子午流道结构(0-1)上端壁水平设置，上子午流道结构(0-1)在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度c1-c6，下子午流道结构(0-2)在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度d1-d2，所述九级动静叶片包括第一级静叶片(1)、第一级动叶片(2)、第二级静叶片(3)、第二级动叶片(4)、第三级静叶片(5)、第三级动叶片(6)、第四级静叶片(7)、第四级动叶片(8)、第五级静叶片(9)、第五级动叶片(10)、第六级静叶片(11)、第六级动叶片(12)、第七级静叶片(13)、第七级动叶片(14)、第八级静叶片(15)、第八级动叶片(16)、第九级静叶片(17)和第九级动叶片(18)，并依次交错布置；所述第一级静叶片(1)、第二级静叶片(3)和第三级静叶片(5)的上端壁与轴线o形成角度c1为5
°‑7°
。2.根据权利要求1所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第一级动叶片(2)和第二级动叶片(4)的上端壁与轴线o形成角度c2为5-7
°
。3.根据权利要求2所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第三级动叶片(6)、第四级动叶片(8)、第五级动叶片(10)的上端壁与轴线o形成角度c3为6-8
°
。4.根据权利要求3所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第四级静叶片(7)、第五级静叶片(9)的上端壁与轴线o形成角度c4为6-8
°
。5.根据权利要求4所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第六级静叶片(11)、第七级静叶片(13)、第八级静叶片(15)、第九级静叶片(17)的上端壁与轴线o形成角度c5为4-6
°
。6.根据权利要求5所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第六级动叶片(12)、第七级动叶片(14)、第八级动叶片(16)、第九级动叶片(18)的上端壁与轴线o形成角度c6为4-6
°
。7.根据权利要求6所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第一级静叶片(1)、第二级静叶片(3)、第三级静叶片(5)、第四级静叶片(7)、第第五级静叶片(9)、第六级静叶片(11)、第七级静叶片(13)、第八级静叶片(15)和第九级静叶片(17)的下端壁与轴线o形成角度d1为7-9
°
。8.根据权利要求7所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第一级动叶片(2)、第二级动叶片(4)、第三级动叶片(6)、四级动叶片(8)、第五级动叶片(10)、第六级动叶片(12)、第七级动叶片(14)、第八级动叶片(16)和第九级动叶片(18)的下端壁与轴线o成角度d2为2-4
°
。9.根据权利要求8所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述第一级静叶片(1)的一侧为进口(101)，第九级动叶片(18)的一侧为出口(102)，轴线o在进口(101)和出口(102)之间的长度为轴向长度l3，进口(101)的进口高度l1与出口(102)的出口高度l2的比值为3.8-4之间。10.根据权利要求9所述的一种适用于10mw燃气轮机高压压气机子午流道结构，其特征在于：所述进口(101)的进口高度l1与轴线o的轴向长度l3的比值为0.42-0.48之间。

技术总结

一种适用于10MW燃气轮机高压压气机子午流道结构，属于航改型中小燃机技术领域。本实用新型包括由九级动静叶片的上下端壁共同构成的上子午流道结构和下子午流道结构，所述上子午流道结构上端壁水平设置，上子午流道在对应动静叶片端壁处与轴线o形成角度C1-C6，下子午流道在对应动静叶片端壁处与轴线O形成角度D1-D2。本实用新型研发目的是为了提出一种由九级动静叶片端壁构成的子午流道结构，采用类似等外径的形式构成子午流道通道，上端壁水平，叶片上下端壁与中线成一定角度设计，解决现10MW燃气轮机机组高压压气机的气动效率低下的问题，本设计提供了九级动静叶的的子午流道结构，同时设计具有极高的气动效率，同时为了保证出口气流角。了保证出口气流角。了保证出口气流角。