Stacionární turbíny

Spalovací komora/turbína

Průmyslová plynová turbína je interní spalovací motor, který využívá nepřetržitého procesu spalování. Spalovací komora je zásobena vysokotlakým vzduchem z kompresorového systému, je do ní přidáváno palivo, které se zažehává, a dochází ke spalování této směsi. Vytvářený horký stlačený vzduch ze spalovací komory proudí do turbíny, kde se rozpíná. Účelem turbíny je získat z tohoto proudu horkého vzduchu energii.

Využívají se materiály odolné žáru a pro prodloužení životnosti a zajištění odolnosti vůči korozi se nástřikem povlakují tepelné clony. Palivové trysky a směšovače se vyrábí pomocí pokročilých procesů spojování kovů, např. vakuového pájení či svařování elektronovým paprskem.

• Palivové směšovače
• Palivové trysky
• Palivová potrubí
• Spalovací komora
• Lopatky turbíny
• Kotouče
• Bubny
• Lopatky
• Vodicí lopatky

Lopatky a vodicí lopatky

Kompresor se skládá z různých stupňů stacionárních vodicích lopatek a otáčejících se lopatek, kde každý stupeň postupně zvyšuje tlak vzduchu před jeho smíšením s palivem a zažehnutím. Lopatky se musí otáčet vysokými rychlostmi při vysokých teplotách, zatímco vodicí lopatky směrují proud poháněný otáčejícími se lopatkami k dalšímu stupni turbíny s optimální účinností. Lopatky i vodicí lopatky musí být odolné vůči oxidaci, korozi a opotřebení a musí dosahovat dlouhé životnosti.

Tepelné zpracování je pro komponenty kompresoru životně důležité a i proto hojně používané. Omlazování litých lopatek a vodicích lopatek izostatickým lisováním za tepla odstraňuje jejich interní vady a tím zlepšuje výkon a prodlužuje jejich životnost. Vakuově pájená voštinová těsnění snižují zpětné proudění mezi stupni, vakuové pájení navíc umožňuje sestavování složitých tvarů lopatek pro zajištění chlazení mezi stupni. Jako ochrana lopatek se hojně používají povlaky odolné vůči opotřebení a otěru, které zároveň slouží jako tepelná clona. Aeroderiváty využívají monokrystalové lopatky turbíny, které jsou tepelně zpracovány, aby dosahovaly optimální pevnosti a odolnosti za vysokých teplot. Mezi obvykle takto zpracovávané díly patří:

• Lopatky turbíny
• Vysoko- a nízkotlaké lopatky turbíny
• Segmenty trysek
• Segmenty lopatek
• Vodicí lopatky
• Lopatky statoru
• Skříně kompresorů

Těsnění a ložiska

Voštinová/obrusitelná těsnění se primárně používají pro těsnění hrotů otáčejících se dílů, např. jako lopatková nebo břitová těsnění. Zachování tlakových rozdílů mezi sekcemi turbíny je jejich primární funkcí, proto je důležité zlepšit jejich provozní účinnost.

Tepelné zpracování zlepšuje pevnost, účinnost a odolnost vůči korozi a opotřebení komponent. Běžně se provádí tvrdé pájení voštinových struktur odolných vůči korozi/oxidaci na prstence či segmenty. Břitová těsnění mohou vyžadovat povrchové úpravy, např. nitridování či povlakování, pro zlepšení jejich odolnosti vůči opotřebení nebo korozi. Mezi obvykle takto zpracovávané díly patří:

• Rotační vzduchové ucpávky, stacionární vzduchové ucpávky
• Věnce
• Ložiska

Hřídele

Hřídel turbíny je kritickou komponentou, jelikož všechny stupně otáčejících se lopatek jsou jí poháněny, přičemž v každém stupni je jiný tlak. K zajištění těchto rozdílů se používají labyrintová těsnění.

Hřídel je nutné tepelně zpracovat za účelem dosažení optimálních mechanických vlastností. Odolnost vůči opotřebení se často zvyšuje pomocí nitridování. Odolnost vůči korozi zase hojně zajišťují povlaky termických nástřiků. Mezi obvykle takto zpracovávané díly patří:

• Hřídele
• Labyrintová těsnění