【技术实现步骤摘要】
一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳
:本技术属于发电设备
,具体涉及一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳。
技术介绍
:超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术具有良好的发展潜力,在核能发电、船舶动力系统、工业废热发电等领域均具有广阔的应用前景。向心透平是影响机组效率的核心设备,蜗壳是向心透平重要的组成部件,性能良好的蜗壳,可使超临界二氧化碳以合适的角度和速度均匀地流入喷嘴,提高向心透平效率,减小工质对喷嘴叶片的冲击,延长向心透平的使用寿命,因此蜗壳型线至关重要。目前应用于超临界二氧化碳向心透平的蜗壳品种单一,多用于2MW功率等级以下的超临界二氧化碳向心透平,蜗壳适宜的流量较小,一般低于25kg/s,且蜗管出口处流量分布不均匀。因此研发设计一种适用于5MW等级的超临界二氧化碳向心透平蜗壳成为亟待解决的技术问题,并且随着超临界二氧化碳发电技术的成熟与功率等级的提升,该蜗壳具有广阔的市场前景。
技术实现思路
:本技术为克服上述缺陷,提供了一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,该向心透平蜗壳的性能良好,流动损失小,变工况条件下总压损失小。本技术采用的技术方案在于:一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,按其功能划分依次为进气段和蜗管,且蜗管外缘呈螺旋线型,所述进气段包括上下设置的进气段上截线和进气段下截线,所述进气段上截线和进气段下截线分别与水平安装线的夹角α均≤3°,进气段和蜗管内腔相交部位形成蜗舌结构,且进气段和蜗管内腔相交部位形成的蜗舌位置角β<45°,蜗舌部位的圆角半径r为5mm;蜗管的子午剖面型线为非对称圆形型线和非对称椭 ...
【技术保护点】
1.一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,按其功能划分依次为进气段(1)和蜗管(2),且蜗管(2)外缘呈螺旋线型,其特征在于:所述进气段(1)包括上下设置的进气段上截线(101)和进气段下截线(102),所述进气段上截线(101)和进气段下截线(102)分别与水平安装线(4)的夹角α均≤3°,进气段(1)和蜗管(2)内腔相交部位形成蜗舌结构,且进气段(1)和蜗管(2)内腔相交部位形成的蜗舌位置角β<45°,蜗舌部位的圆角半径r为5mm;蜗管(2)的子午剖面型线为非对称圆形型线和非对称椭圆形型线,并以子午剖面A为基准,顺时针将剖面依次定义为子午剖面B、子午剖面C、子午剖面D、子午剖面E、子午剖面F、子午剖面G、子午剖面H、子午剖面I和子午剖面J,所述子午剖面A、子午剖面B、子午剖面C、子午剖面D、子午剖面E、子午剖面F和子午剖面G的位置角θ的变化范围为90°~360°,且在该位置角θ变化范围内的子午剖面为非对称圆形型线,圆形中心到蜗壳中心线的距离y的变化范围为256.7~295.6mm,圆形半径Rc的变化范围在34.2~73.1mm;子午剖面H、子午剖面I和子午剖面J的位置角θ ...
【技术特征摘要】
1.一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,按其功能划分依次为进气段(1)和蜗管(2),且蜗管(2)外缘呈螺旋线型,其特征在于:所述进气段(1)包括上下设置的进气段上截线(101)和进气段下截线(102),所述进气段上截线(101)和进气段下截线(102)分别与水平安装线(4)的夹角α均≤3°,进气段(1)和蜗管(2)内腔相交部位形成蜗舌结构,且进气段(1)和蜗管(2)内腔相交部位形成的蜗舌位置角β<45°,蜗舌部位的圆角半径r为5mm;蜗管(2)的子午剖面型线为非对称圆形型线和非对称椭圆形型线,并以子午剖面A为基准,顺时针将剖面依次定义为子午剖面B、子午剖面C、子午剖面D、子午剖面E、子午剖面F、子午剖面G、子午剖面H、子午剖面I和子午剖面J,所述子午剖面A、子午剖面B、子午剖面C、子午剖面D、子午剖面E、子午剖面F和子午剖面G的位置角θ的变化范围为90°~360°,且在该位置角θ变化范围内的子午剖面为非对称圆形型线,圆形中心到蜗壳中心线的距离y的变化范围为256.7~295.6mm,圆形半径Rc的变化范围在34.2~73.1mm;子午剖面H、子午剖面I和子午剖面J的位置角θ的变化范围为11.25°~45°,且在该位置角θ变化范围内的子午剖面为非对称椭圆形型线,椭圆形中心到蜗壳中心线的距离y′的变化范围为232.11~245.9mm,椭圆形的长半轴长度LR的变化范围为14~24mm,椭圆形的短半轴长度SR的变化范围为9.61~23.4mm,且沿位置角θ的递增方向子午剖面的截面积逐渐增大,喷嘴环外径d为445mm。2.如权利要求1所述的一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,其特征在于:所述进气段上截线(101)和进气段下截线(102)分别与水平安装线(4)的夹角α均为3°,蜗舌部位所在的位置角β为39°,所述蜗管(2)在子午剖面A的位置角θ为360°,圆形中心到蜗壳中心线的距离y为295.6mm,圆形半径Rc为73.1mm。3.如权利要求1所述的一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,其特征在于:所述进气段上截线(101)和进气段下截线(102)分别与水平安装线(4)的夹角α均为3°,蜗舌部位所在的位置角β为39°,所述蜗管(2)在子午剖面B的位置角θ为315°,圆形中心到蜗壳中心线的距离y为290.3mm,圆形半径Rc为67.8mm。4.如权利要求1所述的一种用于5MW等级超临界二氧化碳向心透平的蜗壳,其特征在于:所述进气段上截线(101)和进气段下截线(102)分别与水平安装线(4)的夹角α均为3°,蜗舌部位所在...
【专利技术属性】
技术研发人员:李翔宇,冀文慧,孙中伟,王二丹,赵俊明,姜东坡,冯永志,
申请(专利权)人:哈尔滨电气股份有限公司,
类型:新型
国别省市:黑龙江,23
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