Turbiny stałe

Komora spalania/turbina

Przemysłowa turbina gazowa to silnik spalinowy wewnętrznego spalania wykorzystujący proces ciągłego spalania. Komora spalania jest zasilana powietrzem pod wysokim ciśnieniem z układu sprężania, dodaje paliwa, zapala i spala mieszankę. Gorące sprężone powietrze generowane w komorze spalania przechodzi do turbiny, gdzie się rozpręża. Funkcją turbiny jest wydobycie mocy ze strumienia gorącego powietrza.

Stosowane są materiały żaroodporne, a ponadto stosowane są natryskiwane powłoki z barierą cieplną w celu przedłużenia okresu eksploatacji i zapewnienia odporności na korozję. Dysze paliwa i mieszalniki zbudowane są z użyciem zaawansowanych procesów łączenia metali, takich jak techniki próżniowego lutowania twardego i spawania elektronowego.

• Mieszalniki paliwa
• Dysze paliwa
• Przewody paliwowe
• Komora spalania
• Łopatki turbiny
• Tarcze
• Bębny
• Łopatki
• Skrzydełka

Łopatki i skrzydełka

Sprężarka składa się z różnych stopni nieruchomych skrzydełek i obrotowych łopatek, przy czym każdy stopień stopniowo zwiększa ciśnienie powietrza przed zmieszaniem z paliwem i zapaleniem. Łopatki muszą działać przy wysokich prędkościach obrotowych i temperaturach, zaś skrzydełka kierują strumień tworzony przez łopatki obrotowe do następnego stopnia turbiny z optymalną skutecznością. Zarówno łopatki, jak i skrzydełka muszą być odporne na utlenianie, korozję i zużycie oraz zapewniać długi okres eksploatacji.

Obróbka cieplna ma istotne znaczenie i jest szeroko używana w elementach sprężarki. Renowacja odlewanych skrzydełek i łopatek za pomocą HIP usuwa defekty wewnętrzne, co zapewnia poprawę wydajności i wydłużenie okresu eksploatacji. Uszczelki w postaci plastra miodu po próżniowym lutowaniu twardym zmniejszają strumień wsteczny między stopniami, a dodatkowe próżniowe lutowanie twarde umożliwia zespołowi skrzydełek o złożonej geometrii zapewnienie chłodzenia między stopniami. Do ochrony łopatek są szeroko wykorzystywane powłoki zapewniające odporność na korozję, bariery cieplne i odporność na korozję cierną. Silniki lotniczopochodne używają pojedynczych krystalicznych łopatek turbiny poddawanych obróbce cieplnej w celu uzyskania optymalnej żaroodporności i wytrzymałości. Do typowych obrabianych części należą:

• Łopatki turbiny
• Łopatki wysoko- i niskociśnieniowe
• Segmenty dyszy
• Segmenty łopatki
• Łopatki kierujące dyszy
• Skrzydełka kierownicy
• Obudowy sprężarki

Uszczelki i łożyska

Uszczelki w postaci plastra miodu/cierne są używane głównie do uszczelniania końcówek obracających się części, takich jak łopatki i uszczelki krawędzi tnącej. Utrzymywanie różnic ciśnień między stopniami turbiny jest ich podstawową funkcją zwiększającą skuteczność działania.

Obróbka cieplna poprawia wytrzymałość, efektywność, odporność elementów na korozję i zużycie. Lutowanie twarde struktur plastra miodu odpornych na korozję/utlenianie do pierścieni lub segmentów jest powszechnie stosowane. Uszczelki krawędzi tnącej mogą wymagać takiej obróbki powierzchni, jak azotowanie lub nakładanie powłok, w celu polepszenia odporności na zużycie i/lub korozję. Do typowych obrabianych części należą:

• Obrotowe uszczelki powietrzne Stacjonarne uszczelki powietrzne
• Tarcze wzmacniające
• Łożyska

Wały

Wał turbiny jest elementem krytycznym, ponieważ napędza wszystkie stopnie łopatek obrotowych, przy czym każdy stopień pracuje przy innym ciśnieniu. Do utrzymania tych różnic stosowane są uszczelnienia labiryntowe.

Wał musi podlegać obróbce cieplnej, aby uzyskać optymalne właściwości mechaniczne. Azotowanie jest często stosowane do podniesienia odporności na zużycie. Natryskiwane cieplnie powłoki są często używane do zapewnienia odporności na korozję. Do typowych obrabianych części należą:

• Wały
• Uszczelnienia labiryntowe