Kao moderna ključna energetska mehanička oprema, poboljšanje efikasnosti gasnih turbina je ključno za korištenje energije i industrijski razvoj. Kako bi poboljšali performanse plinskih turbina, istraživači su poduzeli različite mjere u dizajnu i odabiru materijala turbinskih lopatica. Optimizacijom dizajna lopatica, odabirom novih materijala otpornih na visoke temperature i premazivanjem površine lopatice zaštitnim premazima na visokim temperaturama (kao što je NiCoCrAlY premaz), radna efikasnost plinskih turbina može se značajno poboljšati. Naučnici o materijalima favorizuju ove premaze jer su laki za implementaciju, jednostavni u principu i efikasni.
Međutim, lopatice gasnih turbina koje dugo rade u okruženjima visoke temperature suočavaju se sa problemom međudifuzije elemenata između premaza i podloge, što će ozbiljno uticati na performanse premaza. Kako bi se riješio ovaj problem, tehnologija površinske toplinske obrade, kao što je nanošenje zaštitnih premaza pri visokim temperaturama i postavljanje slojeva difuzijske barijere, može učinkovito poboljšati otpornost na visoke temperature i vijek trajanja lopatica, čime se poboljšava radna efikasnost i pouzdanost cela gasna turbina.
Prednosti tehnologije difuzije toplote i zaštitne suspenzije
Tehnologija termičke difuzije koristi se u tretmanu modifikacije površine na visokim temperaturama od 1988. godine. Ova tehnologija može formirati tanak karbonizirani sloj na površini materijala koji sadrže ugljik kao što su čelik, legure nikla, dijamantske legure i cementirani karbid, značajno očvršćujući površinu materijal koji se obrađuje. Materijali tretirani termičkom difuzijom imaju veću tvrdoću i odličnu otpornost na habanje i otpornost na oksidaciju, što može uvelike produžiti vijek trajanja matrica za štancanje riže, alata za oblikovanje, alata za oblikovanje valjaka, itd., do 30 puta.
U proizvodnji aeromotora, proces toplinske obrade lopatica turbine je ključan za poboljšanje performansi motora. Dalian Yibangova novouvedena maskirna suspenzija je posebno dizajnirana za procese difuzionog premaza na visokim temperaturama i može pružiti dobru zaštitu u ekstremnim okruženjima koja prelaze 1000 stepeni, čime se značajno poboljšava efikasnost proizvodnje i stabilnost procesa.
Stabilnost na visokim temperaturama: maskirno blato dobro radi u procesima difuzije na visokim temperaturama koji prelaze 1000 stepeni, izbegavajući rizik od omekšavanja tradicionalnih maskirnih materijala na visokim temperaturama i osiguravajući pouzdanost premaza.
Nije potrebno premazivanje nikl folijom: U usporedbi s tradicionalnim metodama, maskirno blato ne zahtijeva dodatni premaz nikl folijom, što pojednostavljuje korake rada i štedi radno vrijeme i materijalne troškove.
Brzo stvrdnjavanje: Na sobnoj temperaturi, blato za maskiranje počinje stvrdnjavati za samo 15 minuta i potpuno se stvrdnjava u roku od 1 sata, značajno skraćujući proizvodni ciklus i čineći proces umakanja i četkanja efikasnijim.
Jednostavan rad i lako uklanjanje: Operateri mogu lako ukloniti očvrsnulo maskirno blato pomoću noža od tvrde plastike, smanjujući složenost procesa i zahtjeve za operativne vještine.
Visoka radna efikasnost: Blato za maskiranje usvaja rješenje "suhi prah + kutija". Jedna kutija može završiti rad maskiranja od oko 10 dijelova, što značajno poboljšava efikasnost i pouzdanost procesa.
Scenariji primjene gasnih turbina za teške uvjete rada su uglavnom zemaljsko napajanje, industrijsko i stambeno grijanje, tako da se konačna namjena turbine ogleda u izlaznoj snazi osovine, pokretanju generatora za proizvodnju električne energije i određenoj količini izduvnih gasova. temperatura (za nizvodne kotlove na otpadnu toplinu i parne turbine). Prilikom projektovanja gasne turbine potrebno je uzeti u obzir i jednociklični i kombinovani ciklus. Plinske turbine se više fokusiraju na efikasnost proizvodnje energije i gotov proizvod ili isplativost proizvoda, te teže trajnim i pouzdanim materijalima, dugim ciklusima održavanja i dugim intervalima. Dizajn motora aviona fokusiran je na omjer potiska i težine. Proizvod treba biti dizajniran tako da bude što lakši i manji, a stvoreni potisak treba biti što veći. Radi se o jednom ciklusu, tako da su korišteni materijali više "high-end". Istovremeno, prilikom projektovanja, veći naglasak je stavljen na ekonomičnost goriva pri radu sa malim opterećenjem. Na kraju krajeva, avioni provode većinu vremena u stratosferi, a ne uzlijeću.
Zapravo, i avionski motori i zemaljske plinske turbine su dragulji u kruni industrije zbog poteškoća u proizvodnji, dugog ciklusa istraživanja i razvoja i širokog spektra uključenih industrija. Međutim, oni imaju različite fokuse i različite izazove zbog različitih područja primjene. Postoji vrlo malo kompanija ili institucija u svijetu koje mogu proizvoditi gasne turbine i motore za teške uslove rada, kao što su GE Pratt & Whitney u Sjedinjenim Državama, Siemens u Njemačkoj, Rolls-Royce u Ujedinjenom Kraljevstvu, Mitsubishi u Japanu, itd. ., jer uključuje ukrštanje mnogih disciplina, dizajna sistema, materijala, procesa, proizvodnje ključnih komponenti itd., uz velika ulaganja, dugo vremena i spore rezultate. Gore navedene kompanije su također iskusile dug period razvoja kako bi razvile i unaprijedile svoje proizvode na sadašnji nivo, sa nižim troškovima, većim performansama i pouzdanošću i nižim emisijama.
