Новости

Лопатки газовой турбины высокого давления – это самая сложная продукция в составе газотурбинного авиационного, и промышленного двигателя, именно лопатка определяет ресурс и параметры изделия. Для того, чтобы понять сложность лопатки турбины, нужно немного представить условия, в которых они работают. В зоне горения температура газов достигает 1300° С, потом поток газов поступает на лопатки турбины. Такие температуры не выдерживают даже жаропрочные сплавы. Конструкторы используют различные ухищрения в виде сложной системы охлаждения изнутри самих лопаток и комплексы покрытия для защиты наружных поверхностей лопаток от воздействия высоких температур и сульфидной коррозии. Добавьте сюда, что нужно соблюдать точные геометрические размеры и форму. В результате получается, что лопатки для турбин — очень сложные и высокотехнологичные детали, производить которые даже сегодня могут всего лишь несколько стран в мире.

Лопатки газовой турбины представляют собой металлические пластины, преобразующие мощность расширенного газа в механическую работу по производству электроэнергии. Они функционируют в условиях высоких температур и нагрузок, поэтому требуют решений по повышению надежности и ресурса. Лопатка турбины — трудная в изготовлении и крайне ответственная деталь. Достаточно сказать, что температура внутри турбины выше, чем температура плавления металла, из которого изготавливается лопатка. Поэтому последняя имеет сложной конфигурации внутреннюю полость, обеспечивающую работу системы охлаждения, которую формирует керамический стержень. Для производства литых лопаток на предприятиях разработали и освоили технологии изготовления керамических стержней из плавленого кварца, прессования восковых моделей, изготовления керамической формы, плавки и заливки формы. Одни из самых главных показателей любой газотурбинной установки – ресурс и надежность. Во многом эти показатели определяют именно рабочие лопатки, так как они являются наиболее нагруженным элементом. При эксплуатации установки рабочие лопатки испытывают на себе циклические, динамические и статические нагрузки. Помимо этого, работая в условиях агрессивной среды, лопатки высоко подвержены коррозионной активности. Также, вследствие постоянного изменения температуры, в рабочих лопатках возникают большие термические напряжения. Именно в связи с вышеизложенным, рабочие лопатки не имеет аналогов среди деталей, которые изготавливаются литьем. Температура, при которой происходит эксплуатация рабочих лопаток, составляет 800-1250°С. Поэтому при эксплуатации при таких высоких температурах основные деформации и разрушения происходят из-за недостаточной жаровой прочности металла. На сегодняшний день основной материал, из которого изготавливаются рабочие лопатки, – сплавы на основе никеля. Такие сплавы имеют сложную структуру и фазовый состав. Именно от структуры зависят главные свойства – сопротивление усталости, пластичность, жаровая прочность. Основное направление, в котором двигаются металловеды, – усовершенствование технологий производства, и как следствие повышение сопротивлению усталости. Одно из направлений – литье лопаток с монокристаллической структурой. При такой технологии отсутствуют границы структуры материала, и соответственно повышаются надежность и ресурс.

Turbine blades design типовая конструкция лопатки турбины: лопатки первой ступени горячей части используют принудительное воздушное конвекционное охлаждение, при котором турбулентный поток воздуха подаётся в выполненные во время отливки змеевидные каналы и выходит из отверстий в вершине и задней кромке лопатки. Лопатки второй ступени охлаждаются через радиальные отверстия, просверленные фасонным трубчатым сверлом при электромеханической обработке. Лопатки третьей ступени не требуют воздушного охлаждения. Лопатки второй и третьей ступеней имеют встроенные бандажи на концах, которые стопорят лопатки для обеспечения гашения вибраций, и уплотняющие зубцы, которые уменьшают утечки. Лопатки турбины крепятся на колесе установкой хвостовиков в соответствующие им ёлочные пазы на ободе колеса турбины. Рабочие части лопаток соединены с хвостовиками при помощи ножек, которые отделяют колесо от горячих газов и тем самым понижают температуру хвостовика. Узел ротора турбины устроен таким образом, чтобы позволять замену лопаток без разборки узлов рабочих и промежуточных колёс и коротких валов. Аналогичным образом, лопатки устанавливаются так, что их можно заменять по отдельности или группами без необходимости заново балансировать узел колеса.

Финансирование покупки лопаток газотурбинных и паровых турбин, постройка угольных и газопоршневых электростанций для России. Полная финансовая и транспортная логистика, включая финансирование закупки паровых и газовых турбин по всему миру.

Наш телеграмм канал