Оптимизација термичке обраде лопатица гасне турбине: примена технологије термичке дифузије и високотемпературног заштитног блата Србија

Као модерна кључна енергетска механичка опрема, побољшање ефикасности гасних турбина је кључно за коришћење енергије и индустријски развој. Да би побољшали перформансе гасних турбина, истраживачи су предузели различите мере у дизајну и избору материјала лопатица турбина. Оптимизацијом дизајна лопатица, одабиром нових материјала отпорних на високе температуре и премазивањем површине лопатице заштитним премазима на високим температурама (као што је НиЦоЦрАлИ премаз), радна ефикасност гасних турбина може се значајно побољшати. Научници о материјалима фаворизују ове премазе јер су лаки за имплементацију, једноставни у принципу и ефикасни.

Међутим, лопатице гасних турбина које дуго раде у окружењима високе температуре суочавају се са проблемом интердифузије елемената између премаза и подлоге, што ће озбиљно утицати на перформансе премаза. Да би се решио овај проблем, технологија површинске топлотне обраде, као што је наношење заштитних премаза на високим температурама и постављање слојева дифузионих баријера, може ефикасно побољшати отпорност на високе температуре и животни век лопатица, чиме се побољшава радна ефикасност и поузданост цела гасна турбина.

Предности технологије дифузије топлоте и заштитне суспензије

Технологија термичке дифузије се користи у третману модификације површине на високим температурама од 1988. Ова технологија може да формира танак карбонизовани слој на површини материјала који садрже угљеник као што су челик, легура никла, легура дијаманата и цементни карбид, значајно очвршћујући површину материјал који се обрађује. Материјали третирани термичком дифузијом имају већу тврдоћу и одличну отпорност на хабање и отпорност на оксидацију, што може увелико повећати радни век матрица за штанцање пиринча, алата за обликовање, алата за обликовање ваљака, итд., до 30 пута.

У производњи аеромотора, процес топлотне обраде лопатица турбине је кључан за побољшање перформанси мотора. Далиан Иибанг-ова новоуведена маскирна суспензија је специјално дизајнирана за процесе наношења дифузионих премаза на високим температурама и може пружити добру заштиту у екстремним окружењима преко 1000°Ц, чиме се значајно побољшава ефикасност производње и стабилност процеса.

Стабилност на високим температурама: маскирно блато се добро понаша у процесима дифузије на високим температурама који прелазе 1000°Ц, избегавајући ризик од омекшавања традиционалних маскирних материјала на високим температурама и обезбеђујући поузданост премаза.

Није потребно премазивање никл фолијом: У поређењу са традиционалним методама, блато за маскирање не захтева додатни премаз никл фолијом, што поједностављује радне кораке и штеди радно време и трошкове материјала.

Брзо очвршћавање: На собној температури, блато за маскирање почиње да се очвршћава за само 15 минута и потпуно се очвршћава у року од 1 сата, значајно скраћујући производни циклус и чинећи процес потапања и четкања ефикаснијим.

Једноставан рад и лако уклањање: Оператери могу лако уклонити очврснуло маскирно блато помоћу ножа од тврде пластике, смањујући сложеност процеса и захтеве за вештином рада.

Висока радна ефикасност: Блато за маскирање усваја решење "суви прах + кутија". Једна кутија може завршити рад маскирања од око 10 делова, што значајно побољшава ефикасност и поузданост процеса.

Сценарији примене гасних турбина за тешке услове рада су углавном земаљско напајање, индустријско и стамбено грејање, тако да се коначна намена турбине огледа у излазној снази осовине, покретању генератора да производи електричну енергију и одређеној количини издувних гасова. температура (за низводне котлове на отпадну топлоту и парне турбине). Приликом пројектовања гасне турбине потребно је узети у обзир и једноциклични и комбиновани циклус. Гасне турбине се више фокусирају на ефикасност производње енергије и готов производ или економичност производа, и теже трајним и поузданим материјалима, дугим циклусима одржавања и дугим интервалима. Дизајн мотора авиона се фокусира на однос потиска и тежине. Производ треба да буде дизајниран тако да буде што лакши и мањи, а створени потисак треба да буде што већи. То је један циклус, тако да су коришћени материјали више "хигх-енд". У исто време, приликом пројектовања, већи нагласак је стављен на економичност горива при раду са малим оптерећењем. На крају крајева, авиони проводе већину свог времена у стратосфери, а не узлећу.

У ствари, и авионски мотори и земаљске гасне турбине су драгуљи у круни индустрије због тежине производње, дугог циклуса истраживања и развоја и широког спектра укључених индустрија. Међутим, они имају различите фокусе и различите изазове због различитих поља примене. Постоји врло мало компанија или институција у свету које могу да производе гасне турбине и моторе за тешке услове рада, као што су ГЕ Пратт & Вхитнеи у Сједињеним Државама, Сиеменс у Немачкој, Роллс-Роице у Уједињеном Краљевству, Митсубисхи у Јапану, итд. ., јер укључује укрштање многих дисциплина, пројектовања система, материјала, процеса и производње кључних компоненти, итд., уз велика улагања, дуго времена и споре резултате. Горе наведене компаније су такође искусиле дуг период развоја да еволуирају и унапреде своје производе до садашњег нивоа, са нижим трошковима, већим перформансама и поузданошћу и нижим емисијама.