การเพิ่มประสิทธิภาพของการอบชุบด้วยความร้อนของใบพัดกังหันแก๊ส: การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแพร่กระจายความร้อนและโคลนป้องกันอุณหภูมิสูง ประเทศไทย

เนื่องจากเป็นอุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าหลักสมัยใหม่ การปรับปรุงประสิทธิภาพของกังหันก๊าซจึงมีความสำคัญต่อการใช้พลังงานและการพัฒนาอุตสาหกรรม เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกังหันก๊าซ นักวิจัยได้ใช้มาตรการต่างๆ ในการออกแบบและคัดเลือกวัสดุของใบพัดกังหัน โดยการปรับปรุงการออกแบบใบพัด การคัดเลือกวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูงชนิดใหม่ และการเคลือบพื้นผิวใบพัดด้วยสารเคลือบป้องกันอุณหภูมิสูง (เช่น สารเคลือบ NiCoCrAlY) จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของกังหันก๊าซดีขึ้นอย่างมาก สารเคลือบเหล่านี้ได้รับความนิยมจากนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ เนื่องจากนำไปใช้ได้ง่าย หลักการง่าย และมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม ใบพัดของกังหันก๊าซที่ทำงานเป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงจะต้องเผชิญกับปัญหาการแพร่กระจายขององค์ประกอบระหว่างการเคลือบและพื้นผิว ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อประสิทธิภาพของการเคลือบ เพื่อแก้ปัญหานี้ เทคโนโลยีการอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว เช่น การเคลือบป้องกันอุณหภูมิสูงและการติดตั้งชั้นกั้นการแพร่กระจาย สามารถปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและอายุการใช้งานของใบพัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและความน่าเชื่อถือของกังหันก๊าซทั้งหมด

ข้อดีของเทคโนโลยีการกระจายความร้อนและสารละลายป้องกัน

เทคโนโลยีการแพร่กระจายความร้อนถูกนำมาใช้ในกระบวนการปรับปรุงพื้นผิวที่อุณหภูมิสูงตั้งแต่ปี 1988 เทคโนโลยีนี้สามารถสร้างชั้นคาร์บอนไนซ์บางๆ บนพื้นผิวของวัสดุที่มีคาร์บอน เช่น เหล็ก โลหะผสมนิกเกิล โลหะผสมเพชร และคาร์ไบด์ซีเมนต์ ทำให้พื้นผิวของวัสดุที่กำลังประมวลผลมีความแข็งขึ้นอย่างมาก วัสดุที่ผ่านการบำบัดด้วยการแพร่กระจายความร้อนจะมีความแข็งที่สูงขึ้น ทนทานต่อการสึกหรอและออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ปั๊มโลหะข้าว เครื่องมือขึ้นรูป เครื่องมือขึ้นรูปม้วน ฯลฯ ได้มากถึง 30 เท่า

ในการผลิตเครื่องยนต์อากาศยาน กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนของใบพัดกังหันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ สารละลายเคลือบปิดผิวใหม่ของ Dalian Yibang ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับกระบวนการเคลือบแบบกระจายความร้อนที่อุณหภูมิสูง และสามารถให้การปกป้องที่ดีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเกิน 1000 องศา°C จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและเสถียรภาพของกระบวนการได้อย่างมีนัยสำคัญ

เสถียรภาพอุณหภูมิสูง: โคลนปิดบังทำหน้าที่ได้ดีในกระบวนการเคลือบแบบกระจายความร้อนที่อุณหภูมิสูงเกิน 1000°C หลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่วัสดุปิดบังแบบดั้งเดิมจะอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิสูง และช่วยให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของการเคลือบ

ไม่จำเป็นต้องเคลือบด้วยฟอยล์นิกเกิล: เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการดั้งเดิมแล้ว โคลนปิดบังไม่จำเป็นต้องเคลือบด้วยฟอยล์นิกเกิลเพิ่มเติม ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากของขั้นตอนการทำงาน และประหยัดเวลาแรงงานและต้นทุนวัสดุ

การบ่มอย่างรวดเร็ว: ที่อุณหภูมิห้อง โคลนมาส์กจะเริ่มบ่มในเวลาเพียง 15 นาทีและบ่มเต็มที่ภายใน 1 ชั่วโมง ทำให้วงจรการผลิตสั้นลงอย่างมาก และทำให้กระบวนการจุ่มและแปรงมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การทำงานที่ง่ายดายและการถอดออกได้ง่าย: ผู้ปฏิบัติงานสามารถขจัดโคลนที่แข็งตัวออกได้อย่างง่ายดายด้วยมีดพลาสติกแข็ง ลดความซับซ้อนของกระบวนการและความต้องการทักษะการปฏิบัติงาน

ประสิทธิภาพการทำงานสูง: โคลนปิดบังใช้สารละลาย "ผงแห้ง + กล่อง" กล่องหนึ่งสามารถปิดบังได้ประมาณ 10 ส่วน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของกระบวนการได้อย่างมาก

สถานการณ์การใช้งานของกังหันก๊าซสำหรับงานหนักนั้นส่วนใหญ่เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าภาคพื้นดิน ระบบทำความร้อนในอุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัย ดังนั้นวัตถุประสงค์สุดท้ายของกังหันจึงสะท้อนให้เห็นในกำลังขับของเพลา ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า และอุณหภูมิไอเสียในปริมาณหนึ่ง (สำหรับหม้อไอน้ำความร้อนเสียปลายน้ำและกังหันไอน้ำ) เมื่อออกแบบกังหันก๊าซ จำเป็นต้องคำนึงถึงทั้งแบบรอบเดียวและแบบรวม กังหันก๊าซเน้นที่ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหรือความคุ้มทุนของผลิตภัณฑ์มากกว่า และมุ่งเน้นที่วัสดุที่ทนทานและเชื่อถือได้ รอบการบำรุงรักษาที่ยาวนานและช่วงเวลาที่ยาวนาน การออกแบบเครื่องยนต์เครื่องบินเน้นที่อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนัก ผลิตภัณฑ์ควรได้รับการออกแบบให้มีน้ำหนักเบาและเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และแรงขับที่เกิดขึ้นควรมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เป็นแบบรอบเดียว ดังนั้นวัสดุที่ใช้จึง "ระดับไฮเอนด์" มากกว่า ในเวลาเดียวกัน เมื่อออกแบบ จะเน้นที่การประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้นภายใต้การทำงานที่มีโหลดต่ำ ท้ายที่สุดแล้ว เครื่องบินใช้เวลาส่วนใหญ่ในชั้นบรรยากาศมากกว่าจะบินขึ้น

อันที่จริงแล้วเครื่องยนต์เครื่องบินและกังหันก๊าซภาคพื้นดินถือเป็นอัญมณีแห่งอุตสาหกรรม เนื่องจากการผลิตที่ยาก วงจรการวิจัยและพัฒนาที่ยาวนาน และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องหลากหลาย อย่างไรก็ตาม ทั้งสองมีจุดเน้นและความท้าทายที่แตกต่างกันเนื่องจากสาขาการใช้งานที่แตกต่างกัน มีบริษัทหรือสถาบันเพียงไม่กี่แห่งในโลกที่สามารถผลิตกังหันก๊าซสำหรับงานหนักและเครื่องยนต์เครื่องบินได้ เช่น GE Pratt & Whitney ในสหรัฐอเมริกา Siemens ในเยอรมนี Rolls-Royce ในสหราชอาณาจักร Mitsubishi ในญี่ปุ่น เป็นต้น เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการผสมผสานระหว่างหลายสาขาวิชา การออกแบบระบบ วัสดุ กระบวนการ และการผลิตส่วนประกอบสำคัญ เป็นต้น ซึ่งต้องใช้การลงทุนจำนวนมาก ใช้เวลานาน และได้ผลลัพธ์ที่ช้า บริษัทที่กล่าวถึงข้างต้นยังประสบกับการพัฒนามาอย่างยาวนานเพื่อพัฒนาและปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้อยู่ในระดับปัจจุบัน โดยมีต้นทุนที่ต่ำกว่า ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น และการปล่อยมลพิษที่น้อยลง