การเพิ่มประสิทธิภาพของการอบอุณหภูมิใบจักรก๊าซ: การใช้เทคโนโลยีการแพร่กระจายความร้อนและโคลนป้องกันความร้อนสูง

ในฐานะอุปกรณ์กลไกพลังงานกุญแจในยุคสมัยใหม่ การปรับปรุงประสิทธิภาพของกังหันแก๊สเป็นสิ่งสำคัญต่อการใช้พลังงานและการพัฒนาอุตสาหกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกังหันแก๊ส นักวิจัยได้ดำเนินมาตรการต่าง ๆ ในด้านการออกแบบและเลือกวัสดุสำหรับใบพัดกังหัน โดยการปรับปรุงการออกแบบใบพัด เลือกวัสดุทนความร้อนชนิดใหม่ และเคลือบผิวใบพัดด้วยสารเคลือบที่ปกป้องความร้อนสูง (เช่น NiCoCrAlY coating) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของกังหันแก๊สได้อย่างมาก สารเคลือบเหล่านี้ได้รับความนิยมจากนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุเนื่องจากสามารถนำไปใช้ได้ง่าย มีหลักการทำงานที่เรียบง่าย และมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม เหลี่ยมกังหันแก๊สที่ทำงานเป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงจะเผชิญกับปัญหาการซึมของธาตุระหว่างชั้นเคลือบและวัสดุพื้นฐาน ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อประสิทธิภาพของชั้นเคลือบ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เทคโนโลยีการบำบัดความร้อนผิว เช่น การใช้ชั้นเคลือบป้องกันอุณหภูมิสูงและการติดตั้งชั้นกันการซึม จะสามารถปรับปรุงความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงและความยาวนานในการใช้งานของเหลี่ยมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและความน่าเชื่อถือของกังหันแก๊สทั้งระบบ

ข้อดีของเทคโนโลยีการกระจายความร้อนและการใช้สารเคลือบป้องกัน

เทคโนโลยีการแพร่กระจายความร้อนได้ถูกใช้ในการบำบัดผิวด้วยอุณหภูมิสูงตั้งแต่ปี 1988 เทคโนโลยีนี้สามารถสร้างชั้นคาร์บอนไนซ์บางๆ บนพื้นผิวของวัสดุที่มีคาร์บอน เช่น เหล็ก อัลลอยด์นิกเกิล อัลลอยด์เพชร และเซรามิกคาร์ไบด์ ทำให้ผิวของวัสดุที่ถูกประมวลผลแข็งขึ้นอย่างมาก วัสดุที่ผ่านการบำบัดด้วยการแพร่กระจายความร้อนจะมีความแข็งสูงขึ้นและมีสมบัติต้านทานการสึกหรอและการออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของแม่พิมพ์โลหะสำหรับข้าว เครื่องมือปั้นรูป เครื่องมือปั้นรูปแบบกลิ้ง ฯลฯ ได้สูงสุดถึง 30 เท่า

ในกระบวนการผลิตเครื่องยนต์อากาศยาน การบำบัดความร้อนของใบจักรกังหันมีความสำคัญต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หน้ากากเคลือบที่ Dalian Yibang เพิ่งแนะนำใหม่ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการเคลือบด้วยการแพร่กระจายความร้อนที่อุณหภูมิสูง และสามารถให้การป้องกันที่ดีในสภาพแวดล้อมสุดขั้วที่เกินกว่า 1000 ° C โดยทำให้ประสิทธิภาพการผลิตและการเสถียรภาพของกระบวนการเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง: ดินปิดผิวทำงานได้ดีในกระบวนการเคลือบการกระจายตัวที่อุณหภูมิสูงเกิน 1000 ° C โดยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการที่วัสดุปิดผิวแบบเดิมจะละลายที่อุณหภูมิสูงและรับประกันความน่าเชื่อถือของชั้นเคลือบ

ไม่ต้องใช้การเคลือบแผ่นนิกเกิล: เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม ดินปิดผิวไม่จำเป็นต้องมีการเคลือบแผ่นนิกเกิลเพิ่มเติม ซึ่งทำให้ขั้นตอนการทำงานง่ายขึ้นและประหยัดเวลาและความพยายามในการทำงานรวมถึงค่าใช้จ่ายของวัสดุ

แห้งเร็ว: ที่อุณหภูมิห้อง ดินปิดผิวเริ่มแห้งภายใน 15 นาทีและแห้งสนิทภายใน 1 ชั่วโมง ซึ่งลดระยะเวลาการผลิตลงอย่างมากและทำให้กระบวนการจุ่มและทาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การใช้งานง่ายและถอดออกได้สะดวก: ผู้ปฏิบัติงานสามารถถอดดินปิดผิวที่แข็งตัวแล้วออกได้อย่างง่ายดายโดยใช้มีดพลาสติกแข็ง ลดความซับซ้อนของกระบวนการและข้อกำหนดทักษะการปฏิบัติงาน

ประสิทธิภาพการทำงานสูง: โคลนปิดผิวใช้โซลูชันแบบ "ผงแห้ง + กล่อง" หนึ่งกล่องสามารถทำงานปิดผิวได้ประมาณ 10 ชิ้น ส่งผลให้กระบวนการมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้นอย่างมาก

สถานการณ์การใช้งานของกังหันแก๊ซขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จะเป็นการจ่ายพลังงานบนพื้นดิน การให้ความร้อนสำหรับอุตสาหกรรมและการอยู่อาศัย ดังนั้นวัตถุประสงค์สุดท้ายของกังหันคือการแสดงผลพลังงานที่ออกมาจากเพลา ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า และมีอุณหภูมิไอเสียในระดับหนึ่ง (สำหรับหม้อไอน้ำพลังงานความร้อนและกังหันไอน้ำที่อยู่ด้านหลัง) เมื่อออกแบบกังหันแก๊ซ จำเป็นต้องพิจารณาทั้งวงจรเดี่ยวและวงจรรวม กังหันแก๊ซให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าและความคุ้มค่าของผลิตภัณฑ์ พร้อมทั้งแสวงหาวัสดุที่ทนทานและเชื่อถือได้ ช่วงการบำรุงรักษาที่ยาวนานและระยะเวลาการใช้งานที่นาน การออกแบบของเครื่องยนต์อากาศยานเน้นที่อัตราส่วนแรงดันต่อความหนัก ผลิตภัณฑ์ควรออกแบบให้มีน้ำหนักเบาและขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และแรงดันที่เกิดขึ้นควรมีขนาดใหญ่ที่สุด มันเป็นวงจรเดี่ยว ดังนั้นวัสดุที่ใช้จึง "ไฮเอนด์" มากกว่า นอกจากนี้เมื่อออกแบบ จะให้ความสำคัญกับการประหยัดเชื้อเพลิงภายใต้การปฏิบัติงานที่โหลดต่ำ เพราะอากาศยานใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ไม่ใช่ตอนขึ้นบิน

ในความเป็นจริง เครื่องยนต์เครื่องบินและกังหันแก๊สบนพื้นดินถือเป็นจุดเด่นของอุตสาหกรรมเนื่องจากความยากในการผลิต วัฏจักรการวิจัยและพัฒนานาน และครอบคลุมหลายอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม เครื่องเหล่านี้มีจุดสนใจและการท้าทายที่แตกต่างกันเนื่องจากใช้งานในสาขาที่แตกต่างกัน มีบริษัทหรือสถาบันเพียงไม่กี่แห่งในโลกที่สามารถผลิตกังหันแก๊สขนาดใหญ่และเครื่องยนต์เครื่องบินได้ เช่น GE Pratt & Whitney ในสหรัฐอเมริกา Siemens ในเยอรมนี Rolls-Royce ในสหราชอาณาจักร Mitsubishi ในญี่ปุ่น เป็นต้น เพราะมันเกี่ยวข้องกับการรวมกันของหลายสาขาวิชา การออกแบบระบบ วัสดุ กระบวนการ และการผลิตชิ้นส่วนสำคัญ โดยต้องลงทุนมาก เวลาเยอะ และให้ผลลัพธ์ช้า บริษัทที่กล่าวมาข้างต้นก็ได้ผ่านกระบวนการพัฒนามาอย่างยาวนาน เพื่อปรับปรุงและพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้ถึงระดับปัจจุบัน ซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่า ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงขึ้น และปล่อยมลพิษน้อยลง