Инженеры Siemens Energy создают каналы охлаждения в лопатках турбины

Воздействие высоких температур в сочетании с высокими скоростями газового потока при работе газовой турбины вызывают дефекты на кончике лопатки, что в конечном итоге приводит к образованию зазора и значительному падению производительности всей турбины. Этот ведет к повышению температуры материала лопатки за счет перетекания горячего газа, что в свою очередь приводит к еще большему увеличению дефектов материала, еще больше увеличивают зазор между наконечником лопасти и кольцевым сегментом.

Лазерная печать металлом в порошковом слое (L-PBF) позволила создавать на наконечниках лопасти структуры с внутренними каналами охлаждения с высоким разрешением. Это важно для включения новых геометрий охлаждения в изделие с ограниченным поперечным сечением. С этой новой конструкцией критические области можно охладить более эффектно, таким образом продлить срок жизни лопатки и увеличить мощность турбины. Так изготавливаются новые и ремонтируются старые турбинные лопатки.

При 3D-сканировании лопатки создается цифровой файл и с помощью программы CAD параметрически изменяется геометрия, а затем ведется ремонт с помощью 3D-принтера. 

Технология получила название Hybrid L-PBF Repair (сокращенно: HybridTech). Первые комплекты лопаток уже изготовлены, и в настоящее время проводится преобразование стандартной процедуры ремонта в новый процесс. 

Siemens Energy является пионером в области аддитивного производства и использует эту технологию для быстрого прототипирования, ремонта и производства, а также предоставления запасных частей по требованию. Компания также перешла на серийное производство на 3D-принтерах завихрителей предварительного сгорания для своей газовой турбины SGT-8000H. 

Разработка HybridTech является частью исследовательского проекта «Изменение технологии производства», финансируемого Европейским фондом регионального развития.

Источник: Siemens Energy