Optimizacija toplote obravnave gredel plinske turbine: uporaba termične difuzijske tehnologije in visoko temperaturnega otopljivega jasta

Kot sodobno ključno strojno opremo za pretvorbo energije, je izboljšanje učinkovitosti plinske turbine ključnega pomena za uporabo energije in industrijski razvoj. Za izboljšanje zmogljivosti plinskih turbin so raziskovalci sprejeli različne ukrepe pri oblikovanju in izbiri materialov za turbine. S optimizacijo oblike listov, izbiro novih visoko temperaturnih materialov in z oblepovanjem površine listov s visoko temperaturnimi zaščitnimi oblepovanji (kot je oblepovanje NiCoCrAlY), se lahko znatno izboljša delovna učinkovitost plinskih turbin. Te oblepovanja so med strokovnjaki za materiale priljubljene, ker so enostavna za implementacijo, preprosta v načelu in učinkovita.

Vendar pa če delujejo listve plinske turbine dolgo v visoko temperaturnem okolju, srečajo problem medsebojnega difuziranja elementov med oblogami in podlagami, kar resno vpliva na učinkovitost oblog. Za rešitev tega problema je mogoče uporabiti tehnologijo površinske tople obrabe, kot je primera uporaba visokotemperaturnih zaščitnih oblog in namestitev difuzijskih pregradnih plast, ki učinkovito izboljšata visokotemperaturno upornost in življenje listev, s tem pa izboljšata delovno učinkovitost in zanesljivost celotne plinske turbine.

Prednosti tehnologije tople difuzije in škumske mas

Tehnologija termične difuzije se uporablja v obdelavi površin pri visokih temperaturah že od leta 1988. Ta tehnologija lahko sproži oblikovanje jasne ogljikovane plasti na površini ogljikovsevsebnih materialov, kot so ocel, niklov spoj, diamantski spoj in cementirani karbid, kar znatno poveča tvrdost obdelanega materiala. Materiali, obdelani z termično difuzijo, imajo višjo tvrdost ter odlično nosilnost iznosu in oksidacije, kar lahko znatno podaljuje delovni življenjski čas orodij za štampanje kovinskih predmetov, oblikovalnih orodij, valčnih oblikovalnih orodij itd., do 30-krat.

V proizvodnji letalskih motorjev je proces toplega obrabeščanja vtaknih listov ključen za izboljšanje zmogljivosti motora. Novo uvedena maskirna past Dalian Yibang je posebej zasnovana za procese visoko temperaturnega difuzijskega obloževanja in ponuja dobro zaščito v ekstremnih okoljihih prek 1000 ° °C, s tem pa znatno izboljšuje proizvodnost in stabilnost procesa.

Visoka temperaturna stabilnost: Maskirna glina dobro deluje v procesih visoko temperaturnega difuzijskega oblačenja, ki presegajo 1000 ° °C, s čimer se izogiba tveganju, da bi tradicionalne maskirne snovi mehle pri visokih temperaturah in zagotavlja zanesljivost oblačenja.

Ni potrebno niklovine oblačenje: V primerjavi z tradičnimi metodami maskirna glina ne zahteva dodatnega niklovinskega oblačenja, kar poenostavi postopke in shrani delovni čas ter stroške materiala.

Hitro zarejanje: Pri sobni temperaturi se maskirna glina začne zarejati že po 15 minutah in je popolnoma zarejena v enem uri, kar znatno skrati proizvodni cikel in naredi namazovanje in črpkanje učinkovitejšima.

Preprosto uporabo in enostavno odstranjevanje: Operatorji lahko enostavno odstranijo zakrepeljo maskirno glino s trdno plastmasevno nožico, s čimer se zmanjša zaplet postopka in zahtevnosti operacijskih spretnosti.

Visoka delovna učinkovitost: Maskirni glin adoptira rešitev "suha prašina + kazena". Ena kazen lahko zaključi maskirno delo približno 10 delov, kar značilno poveča učinkovitost in zanesljivost postopka.

Uporabni scenariji težkih plinskih turbine so glavno na zemlji za oskrbo s strujno energijo, industrijsko in bivališčno top lotenjem, zato je končna namena turbine odražena v izhodni moči valja, ki pogona generator, da ustvari elektriko, ter določenem temperaturnem razmerju izpuščajnega plina (za nadaljevalne toplove kotelne in parne turbine). Pri oblikovanju plinske turbine je potrebno upoštevati tako enostavni kot kombinirani cikel. Plinske turbine se bolj osredotočajo na učinkovitost proizvodnje električne energije in končni izdelek ali cenovno učinkovitost izdelka, ter iščejo trajne in zanesljive material, dolge ohranjevalne cikle in dolge interval med vzdrževanjem. Oblikovanje letalskih motorjev pa se osredotoča na potezo glede na maso. Izdelek bi moral biti oblikovan tako, da je čim manjši in lažji, hkrati pa mora ustvariti čim večjo potezo. Ker gre za enostavni cikel, so materiali, ki jih uporabljamo, bolj "premogočeni". Hkrati pri oblikovanju poudarjamo gorivno učinkovitost pri delu pod nizejšo obremenitvijo. Končno, letalci večino časa prevečijo v stratosferi namesto, da se pojavijo ob vzletu.

Res je, da sta motorja letal in talna plinova turbina kralkova kamen v industriji zaradi težave izdelave, dolgega cikla raziskav in razvoja ter širokega obsega vpletenih industrijskih sektorjev. Vendar imata drugačne fokusiranosti in izzive zaradi različnih področij uporabe. Po svetu je zelo malo podjetij ali institucij, ki lahko proizvajajo težke plinove turbine in letalske motore, kot so GE Pratt & Whitney v Združenih državah, Siemens v Nemčiji, Rolls-Royce v Združenem kraljestvu, Mitsubishi v Japonski itd., saj to vključuje presek mnogih disciplin, sistemski načrt, materialov, postopkov in izdelave ključnih komponent, s velikimi investicijami, dolgim časom in počasnimi rezultati. Zgoraj omenjena podjetja sta tudi preživela dolgo obdobje razvoja, da bi svoje produkte izboljšala in prilagodila do sedanje ravni, z nižjimi stroški, višjo zmogljivostjo in zanesljivostjo ter manjšimi emisijami.