Materiāli un ražošanas metodes turbīnas loksniem

Vējš tiek pārvērts elektriskā energijā ar turbīnas loksnēm, kas noliek šo komponentu tieši tur, kur tas vajadzīgs. Vēja turbīnas loksnis apgriež asiņus un ģeneratorus, pārvērtot vēja kinetisko enerģiju par elektroenerģiju. Tā kā tas veic būtisku funkciju, turbinas loksnēm nepieciešami ilgtspējīgi un ilgstoši materiāli, no kuriem tās tiek izgatavotas.

Trakeru loksnes izstrādē, kas ir izturīgākas, pēdējos gados ir pievērsīts daudz uzmanības. Tāda ir viena no iemeslām, kāpēc siltināta karbona līnija ir kļuvusi arvien populārāka, jo tā ir stiprāka nekā dzelzs. Karbona līnija tiek izmantota, lai turbinu loksnes padarītu vieglākas un izturīgākas pret vienādi straujiem vējiem.

Cits materiāls, kuru izmantošana turbinu loksnes ražošanā ir pieauga, ir nikla bāzētie aliaži. Šie aliaži ir augstas rentabilites superaliaži un tie ir atjaunojami. To var slēgt, formēt karstumā vai aukstumā līdz vēlamo formas. Šie aliaži parāda īpašības, piemēram, ciešu korozijas atbalstu, labu svārku spēju ar vai bez pievienotiem materiāliem, daudzu atšķirīgu kontrollēto termiskās paplašināšanās veidu, lielisku augstas temperatūras stiprumu, ugunssargu (neuzliesmojošus). Nikla bāzētie aliaži nav paredzēti elektriskajiem pielietojumiem, jo viņu izcilās īpašības un ekonomiskā vērtība saglabājas līdz 1 x106 cikliem utt. Turklāt Inconel ir ļoti populārs un dominējošs kodolreaktoros. Tas tos padara ideālos augstas temperatūras pielietojumos, piemēram, gāzes turbīnu motora darbībā.

Moderna ražošanas metodes turbinu loksniem: Ceļš uz efektivitāti un uzvedību

Kromējot augstas kvalitātes materiālu izmantošanu, turbīnas loksnes ražotāji arī ir pārgājuši uz specializētām ražošanas tehnoloģijām, lai uzlabotu šīs būtiskās komponentes efektivitāti un darbības īpašības.

Viens no piemēriem ir tas, ka daži ražotāji izmanto precizējošo formēšanu kā ražošanas procesu, lai izgultu loksnes ar sarežģītu ģeometriju. Procesa atšķirība sākas ar svasles formas veidošanu no tādas daļas, kas jāizgulta, pēc tam to apņem ar keramiku, kas vēlāk iestājas un ciešinās. Tad svasle tiek izsilota, radot tukšumu formas moldi, ko aizpildīt ar karstu metālu, kas galu galā kļūst par loksni.

Pieaugošais ražošanas metods ir lasers lukturēšana, kur bazas loksne ir apkalupa ar slāņiem no materiāliem, izmantojot asociēto degvielu un formējot to, kad tas tiek apgaismots ar lasers. Tas var tikt izmantots lieklajām loksņu, lai vai nu remontētu sabrukunu loksni vai formētu tās profili tādā veidā, lai uzlabotu to darbību.

Uzmeklējot veidus, kā pārvarēt gurdiņu loksnes ražošanas izaicinājumus

Patvērumā no materiāliem un mehāniskajiem prasmju augstākajam līmenim, ražošanas uzņēmumiem joprojām ir jāpārvar izaicinājumi, radot gurdiņu loksnes.

Viens no biežākajiem izaicinājumiem ir gurdiņu loksņu svara samazināšana - padarot tās vieglākas, saglabājot to neieredzamo stiprību un ilgtspēju. Jo mazāk spēka nepieciešams, lai loksnes varētu pagriezties, gurdi var pagriezties vājākos vējos un tādējādi ražot vairāk elektroenerģijas. Protams, loksnes jābūt pietiekami vieglām efektivitātes dēļ, bet arī pietiekami smagām, lai tās neatgrieztos vēja brāzmas.

Vēl viena liela kliedze ir paaugstināt gaisa sprosto spēju cīnīties ar koroziju. Laikā šie sprosti sāks sabrukt un liekamties zem korozijas ietekmes, kas prasīs dārgus remontus vai aizstāšanu. Ražotāji tāpēc izstrādā jaunas segas, lai uzlabotu aizsardzību pret vides apstākļiem, kuros darbojas gaisa sprosti.

Stratēģiski dizināti un izgatavoti augstas rentabilitātes materiāli

Gaisa sprostu ražošana: procesi, dizains un svarīgo aparatūras subsistēmu optimizācija.

Dizainējot gaisa sprostus, nepieciešamas lielas pūles, lai precīzi tos pielāgotu. Šim nolūkam tiek izmantotas modernas datora simulācijas un modelēšanas rīki. Ar tiem dizaineri var pētīt iedarbību, ko veido lietas kā sprosta izmērs, formas un materiāli uz to spēju abām starpā strādāt smagā vētrā un funkcionēt dažādos apstākļos.

Lietojot intelektuālus ražošanas procesus, ir iespējams arī pievienot šeit plašāku izvēli. Piemēram, 3D printēšanas tehnoloģiju var izmantot, lai dizainētu specifiskas formas un struktūras loksnes uz loksni, kas optimizē gaisa plūsmu pāri loksnes virsmai. Tas, savukārt, arī samazinātu pretestību un pievienotu papildu enerģijas radīšanu.

Skatoties uz atjaunojamās enerģijas nākotni

Globālā pāreja uz tīru enerģiju paātrinās, un ar to pieaug nepieciešamība pēc efektīvākiem un drošākiem turbinām. Kā rezultātā, zinātnieki un ražotāji vienmēr strādā, lai uzlabotu turbinu loksnes materiālu un ražošanas procesu, kas var saskaņoties ar šiem uzlabojumiem.

Mēs varam paredzēt vēl vairāk materiālu pārmaiņas ar nanotehnoloģiju integrāciju un grafsena ieviešanu komerciālā lietojumā. Šis priekšmetne atzīmē tuvināšanos turbinu loksnes ražošanai, kas nav tikai vieglākas un spēcīgākas nekā ar konventionālajiem kompleksiem ražotas, bet arī ilgāk iztur.

Turklāt, aizvien lielāka uzmanība tiek pievērsta turbinu ražošanas procesu ilgtspējai. Tas ietver darbības kā aktīvo ražošanas vietu apgaismošana ar atjaunojamo enerģijas avotu palīdzību un materiālu recirkulācijas iniciatīvas, kas izmantoti lopu celšanai.

Bez tam, turbinu lopas ir ļoti svarīgas atjaunojamās enerģijas ražošanai. Katru gadu tiek izmantotas labākas materiālu un ražošanas tehnoloģijas, lai izstrādātu lopus, kas ir efektīvākas, vieglākas un stiprākas nekā jebkad iepriekš. Mums priekšā ir saistīgs ceļš, ar daudz inovāciju redzamajā nākotnē, kas palīdzēs pārejai no notīrīgām enerģijas avotiem uz tīrāku un ilgtspējīgu.