Optimiseerimine gaasiturbiinilaua segmõrdukohtlemiseks: termilise diffusiooni tehnoloogia ja kõrgtemperatuurilise katmise lama rakendamine

Kui tänapäeva võtmeenergia mehaanilise varustuse, on kaasaturbiini effektiivsuse parandamine oluline energia kasutamise ja tööstuse arengu mõttes. Turbina turbinelauade kujunduse ja materjali valiku parandamiseks on teadlased võtnud erinevaid meetmeid. Laua kujunduse optimeerimise, uute kõrgetemperatuuri vastaste materjalide valimise ning kõrgetemperatuuri kaitsekaoste (nagu NiCoCrAlY kaatmine) abil saab kaasaturbiinide tööeffektiivsust oluliselt suurendada. Need kaated leevardavad materjaliteadlastelt, sest need on lihtsad rakendada, põhimõttelisti lihtsad ja tõhusad.

Kuid gaasiturbiini lehed, mis töötavad kaua kõrgtemperatuursetes keskkondades, silutavad probleemi elemendi vahemikuvoolusega kaate ja aluskaatvahel, mis tõsiseselt mõjutab kaate jõudlust. Selle probleemi lahendamiseks saab kasutada pinnase karbse tehnoloogiat, nagu kõrgetemperatuursete kaitsekaatide rakendamine ja diffusioonipulbarite asetamine, mis võivad tõhusalt parandada lehete kõrgetemperatuurset vastupanuvõimet ja teenindusaega ning seeläbi parandada kogu gaasiturbiini tööefektiivsust ja牢luskindlust.

Karbse diffusioonitehnoloogia ja pulbarsi eelised

Termaalne difusioonitehnoloogia on kasutatud kõrgetemperatuuriliste pinnamuundluste kohtlemiseks alates 1988. aastast. See tehnoloogia võib vormida ohutüli kihi karbidikihis peale süsinik sisaldavatele materjalidele, nagu teras, nikkellegeerium, diamaadlegeeerium ja sidrunikkeliit, mis suurendab oluliselt töödeldava materjali pinna karedust. Materjalid, millel on rakendatud termaalne difusioon, on kõrgema karedusega ning neil on eriline kulunäitus jaoksieeritus, mis võib suurendada riisimeetallipuude, vormimisvahendite, rullivormimisvahendite jne teenindusaega kuni 30-kordselt.

Lennukemootorite tootmisel on turbiinilappude segmehaaniline protsess oluline mootori jõgedevolupiirspargi parandamiseks. Dalian Yibang'i hiljuti esitatud maskeerimispasta on spetsiaalselt disainitud kõrge temperatuuri difusioonikatte protsesside jaoks ning see pakub head kaitset äärmistes keskkondades ületes 1000 ° C, mis tõstab oluliselt tootmise efektiivsust ja protsessi stabiilsust.

Kõrge temperatuurstabiilsus: Maskimul on hea toimivus kõrgete temperatuuride difussioonikatmiste protsessides, mis ületavad 1000 ° C, vältides traditsiooniliste maskimaterjalide tugevdamise kõrgetel temperatuuridel ning tagades katmisprotsessi usaldusväärsuse.

Ei nõua nikkelplaatkatmust: Võrreldes traditsioonilistega meetoditega, ei pea maskimuld lisaksatma nikkelplaatkatmust, mis lihtsustab töötoiminguid ja säästab tööaega ning materjalikulusid.

Kiire kuriirumine: Tavalises temperatuuris hakkab maskimuld juba 15 minutiga kuriiruma ja täielikult kurib tunnis, mida lühendab tootmiskoormust merkuliselt ning muudab uputamise ja puhvimise protsessi efektiivsemaks.

Lihtne kasutamine ja kerge eemaldamine: Operatsioneerijad saavad kuriinud maskimuld kergesti eemaldada karge plastmangiga, vähendades protsessi keerukust ja tööoskuste nõudeid.

Kõrge tööeffektiivsus: Maskimuld kasutab "kuiv puuvilius + kast" lahendust. Üks kast võib lõpetada umbes 10 osa maskimist, mis tõstb oluliselt protsessi effektiivsust ja usaldusväärsust.

Raskete gaasiturbiinide rakendusjuhtumid on peamiselt maaelustatud elektritootmine, tööstuse ja elamukohtade soojendamine, seega kajastub turbiini lõpptahemärk telje väljundvõimsuses, mis vedab generatorit elektri tootmiseks ning teatud hulga äratuupide temperatuuriga (alates allpoololevatest jäätmete kasutavatest tuupikuidest ja parem tuupi). Kui disainida gaasiturbiini, tuleb arvestada nii ühekordset sükli kui ka kombinatüsiklist. Gaasiturbiinid keskenduvad rohkem elektritootmise effektiivsusele ja lõpptoota kostuse või majanduslikule tasakaalule ning otsivad püsivaid ja usaldusväärseid materjale, pikki hooldusintervalle ja pikki vahemikke. Lennukimootorite disain keskendub jõu-kaalu suhele. Toode peaks olema disainitud võimalikult kehvaks ja väikeseks ning loodud jõud peaks olema võimalikult suur. See on ühekordses tsüklis, seetõttu on kasutatavad materjalid rohkem "hüp". Samuti pannakse disainimisel rõhku madala koormusega töötamisele kütuse majandamisele. Lõpuks veedavad lennukid enamiku oma ajast stratosfäärises, mitte lendades.

Tegelikult on nii lendekonna mootorid kui ka maabasitud gaasiturbiinid tööstuse kroni juured raskete tootmise tingimustega, pika arenduscyklusega ja laia valdkonna osalemisega. Siiski erinevad nende fookused ja väljakutsed erinevatel rakendusaladel. Vaid väheste ettevõtete või instituutide hulgas maailmas on võimekkus tuua toodeteks rasked gaasiturbiinid ja lendekonna mootorid, nagu GE Pratt & Whitney Ameerikas, Siemens Saksamaal, Rolls-Royce Ühendkuningriigis, Mitsubishi Jaapanis jne, sest see puudutab paljude dissipliinide ümberlõiku, süsteemi disaini, materjalide kasutamist, protsesside ja oluliste komponentide tootmist jne, mis nõuab suuri investeeringuid, pikka aega ja annab aeglase tulemuse. Mainitud ettevõtted on samuti läbinud pikka arendusperioodi oma toodete evolutsiooniga ja parandamisega praeguse taseme niini, madalamate kulude, parema jõudluse ja usaldusväärsuse ning vähem saaste teenides.