Исследование влияния способа изготовления на керамические свойства камер сгорания газовых турбин В94.2
абстрактный
Газовые турбины В94,2 номинальная мощность 159 МВт и КПД 34,9% Эти турбины, выполненные в виде одноосных турбин, имеют две камеры сжигания силуэтной формы с 8 горелками в каждой. Температура впускной жидкости составляет 1060 градусов Цельсия, внутренняя крышка камеры сгорания изготовлена из керамики, которую можно легко заменить. В этом случае муллит проявляет себя с трубчатым глиноземом с температурой и зернистостью вместе с раствором нанокремнезема и необходимостью лечения, а после формирования переносит в морозный туннель при температуре минус 75 градусов Цельсия и, наконец, на 10 часов при температуре 1550°C проходит стадию спекания. физический, механические и термомеханические свойства образцов, такие как плотность, процент быстрой пористости, устойчивость к изгибу при высокой температуре и высокой температуре, а также коэффициент теплового сочетания образцов, изготовленных методом замораживания, измерялись совместно с изготовленным образцом кирпича. метод обнаружения. Результаты показывают, что способ производства существенно влияет на свойства кирпича. Прочность на изгиб образцов, изготовленных литейным способом при температуре 1200 и 1400. Стойкость к термическому удару двух образцов после 30 циклов от 1020 Сº до холодной воды показала, что средняя длина трещин в образцах, изготовленных методом замораживания, составляет 15 мм, В то время как при устаревшем состоянии она снижается на 50 мм, что является следствием наличия множества частиц между частицами, из которых состоит кирпич. Все тесты потребления в Уханьском университете, Китай, который является членом ILAC и одобрен компанией Tavanir.
Ключевые слова — глинозем, газовые турбины В94.2, керамическая камера, муллит.
Введение
Сегодня золь-гель технология используется для изготовления деталей, покрытий (пленок), волокон, частиц или композитных материалов с точной формой и высоким качеством поверхности. Однако существенным недостатком этого метода является очень высокая усадка геля, образующегося в процессе сушки. Использование метода литья замораживанием позволяет преодолеть этот недостаток золь-гель метода и изготавливать детали без
трещина или усадка близка к исчезновению [1]. Опросы некоторых производителей, которые в настоящее время являются авторитетными компаниями, производящие сложные инженерные детали, такие как Siemens и General Motors, используют этот метод для производства своей продукции [2, 3, 4]. Производство закономерно, закономерно, в том, что сырье закономерно с грануляцией и в определенных пропорциях после взвешивания с клеем, а после формовки прессом переносят в томатную сушилку и окончательно запекают до достижения прочности прочности. быть сделанным
Каждая турбина имеет две камеры сгорания (жаровые трубы) с внутренним диаметром 2,3 метра (рис. 1 и 2). Эти контейнеры имеют два типа версии 3 и 5. Как видно на изображении 2, версия 3 имеет два ряда арочной керамики и 9 рядов рифленой керамики, которые имеют размеры отдельных держателей. В варианте 5 используются три вида керамики.
Рисунок 1: Схема газовой турбины V94.2 с камерой сгорания
В секции 1 установлен ряд крупногабаритной дугообразной керамики, а в секции 3 – ряд мелкоразмерной желобчатой керамики. А вот в части 2 используются версии 3 и 5, включающие в себя большую часть расходуемой керамики, с крупными канавками, полностью одинаковыми в обеих версиях.
Рисунок 2: Камера сгорания газовой турбины V94.2
На рис. 3 показана схема кирпичей обоих вариантов. Для того, чтобы воздух поступал в камеру сгорания, между керамикой остается около 4 мм пустого пространства. Также в верхней части камеры сгорания расположены 8 горелок, создающих горячий газ.
Рис. 3. Схема керамики камеры сгорания газовых турбин В94.2 (1) два верхних ряда исполнения 3 — (2) общее между исполнениями 3 и 5 — (3) средний ряд исполнения 5 — (4) верхний ряд исполнения 5
В качестве источника AL203 использовали сырье и метод испытаний, муллит с различной грануляцией от компании Treibacher и трубчатый глинозем от компании Alteo. В таблице 1 показан химический анализ используемого сырья. Трубчатый глинозем с разным размером зерна от менее 45 микрон до 2,5 мм и муллит с размером зерна 0,5-1,7 мм смешивают с раствором нанокремнезема и различными добавками для формообразования.
Таблица 1: Химический состав сырья
При методе замораживания сырья присутствуют остатки и грануляцией смеси с силикагелем и попадают в смесь и заливают в форму после взвешивания. После операции формовки она направляется в морозильный туннель при температуре -75°С на вибростоле и прессе, и за время 2-часовой остановки форма разбирается. Извлеченная из высушенной формы деталь проходит процесс выпечки при температуре около 1550 ºC в течение 10 часов в челночной печи для достижения прочности. Различные свойства, такие как BD, MOR, HMOR, модуль Юнга, тепловое расширение, теплопроводность, XRF+XRD (одновременно) и стойкость к тепловому удару, были измерены в Уханьском исследовании, Китай, на выборках, расход лить замораживанием и измерениями измерений.
Результаты и обсуждение
Результаты рентгенофазового анализа после обжига при 1550 °С показывают, что в образцах выявлен стехиометрический анализ с частотой 3:2 и корундовая фаза. Количество аморфной или стекловидной фазы в образцах А и Б отражено 3,93 % и 4,97 % соответственно. Физико-механические свойства представлены в табл. 2.
Насыпная плотность образцов зависит от таких параметров, как тип и количество фаз и пористость образцов. Насыпная плотность образцов А и В составляет 2,92 и 2,90 грамма на кубический сантиметр соответственно, и существенной разницы нет. Прочность на изгиб двух образцов при комнатной температуре и высокой температуре (1200 и 1400 градусов Цельсия) показывает, что оба образца обладают хорошей стойкостью к приложенным усилиям. Однако видно, что прочность образцов А при температурах 1200 Сº и 1400 Сº составляет 10,9 и 6,8 МПа соответственно, а образца Б – 8,7 и 5,6 МПа. Это означает, что образец А проявляет большую устойчивость к приложенным напряжениям при высоких температурах.
Термостойкость измерялась от 1020°С в проточной холодной воде. Результаты показали, что после 30 циклов образец не разрушился, а средняя длина трещины уменьшилась до 15 мм, а образец показал, что трещины стали менее 50 мм. происходит это различие в способе производства. В методе замораживания превращаются частицы на углеводы, которые являются природными частицами, из которых состоит составляющая, тонкая пленка, которая после нагревания превращается в муллитовую фазу [5, 6]. Образующаяся муллитовая фаза, как связующая фаза между частицами, повышает термостойкость деталей за счет таких свойств, как высокая пластичность, хорошая стойкость к ползучести, высокая термостойкость [7, 8, 9].
Таблица 2: Результаты измерения физических свойств, метод получения дохода путем замораживания ( A ) и производством методом обнаружения ( B )
Заключение:
Образец, полученный методом литья под замораживанием, обладает хорошими физическими свойствами, такими как плотность, процент открытой пористости, устойчивость на изгиб при температуре и высокой температуре, коэффициент теплового расширения и коэффициент теплопроводности, и сравнимый образец, полученный методом применения, но он имеет более исключительный случай к тепловому удару, чем экспортный метод. исключение потери керамических камер при сжигании газовой турбины, это учитывает очень эффект параметром.
Ссылка
[1] Gilissen, R., Erauw, JP, Smolders, A., (2000) Гелькастинг, метод почти чистой формы, 21, PP. 251-257
[2] Гроте, Х., Хейлос, А., и Тертилт, М. (2010). Способ элемента теплозащитного экрана и форма для его изготовления, горячая газификация и камера сгорания. Патент США, US 2010/013645 А.
[3] Гроте, Х., Хейлос, А., и Тертилт, М. (2007). Блок теплозащитного экрана для футеровки камеры сгорания и газовой турбины. Патент США, US 2007/0000252 А1.
[4] Гроте, Х., Хейлос, А., и Тертилт, М. (2007). Форма для изготовления керамического элемента теплозащитного экрана, патент США 2007/0007426 A1.
[5] Ганеш, И. и Феррейра, JMF (2009). Ceramic International, 35, 2007-2015 (2009).
[6] Lee, WE и Souzu, GP.. (2008). Дж. Евр. Керам. соц., 28, с. 405-471
[7] Ким, Б.М., Чо, Ю.К., Юн, Стивенс, Парк SYRHC. (2009). Керамический международный
[8] Шнайдер, Х. и Волелон, К. (1981). Керамик Интернэшнл, 7, стр. 1 130-136.
[9] Дэвис, РФ. и Паск, Дж.А. (1971).
Высокотемпературные оксиды часть IV (под редакцией А.М. Альпера) Академическая пресса, стр. 37-72
