Teicneolaíocht Athmhonaraithe Cumhdach Léasair ar Rotor Mór i dTuirbín Gaile
Tá rotor an tuirbín trom agus tá luas ard aige. Féadfaidh an iris rotor a chaitheamh mar gheall ar dhroch-oibriú an chórais ola bhealaithe nó fachtóirí eile, rud a fhágann go bhfuil an iomarca creathadh rótar nó guaiseacha sábháilteachta eile ann. Maidir leis an gcineál seo damáiste do thrastomhas seafta an rotor inseirbhíse, chun cinn deisiú cumhdach léasair agus teicneolaíocht athdhéantúsaíochta is féidir deireadh a chur leis an damáiste, agus go gcomhlíonann an caighdeán deisiúcháin riachtanais oibríochta sábháilte fadtéarmach an rotor. I gcomparáid leis an teicneolaíocht deisiúcháin táthú traidisiúnta, tá sé níos solúbtha agus níos éifeachtaí. Is é an cás iarratais a bhaineann leis an Airteagal seo ná teicneolaíocht deisiúcháin a úsáideann léasair leathsheoltóra mar fhoinse teasa agus a úsáideann modh cumhdaigh léasair chun ciseal deisiúcháin a chumhdach ar dhromchla an iris damáiste. Tá an ciseal cumhdach léasair Tá neart nascáil ard leis an máthair-ábhar, ionchur teasa táthú íseal, leibhéal ard uathoibrithe, agus cáilíocht táthú deisiúcháin iris slán. Níl aon athrú soiléir ar chruth agus ar mhéid an rotor roimh agus tar éis an deisiúcháin.
Is é an rotor croí-chomhpháirt an tuirbín agus ní mór dó coinníollacha oibre crua a sheasamh, mar shampla teocht ard, ardbhrú, ardluais agus strus ard. Mar sin féin, mar gheall ar cháilíocht an ola bhealaithe, neamhíonachtaí agus fachtóirí oibriúcháin neamhfhabhracha eile, caitheann an iris rotor uaireanta amach, rud a chuireann isteach go mór ar oibriú sábháilte agus cobhsaí an aonaid tuirbín. Le blianta beaga anuas, rinneadh iarracht ar theicneolaíocht athdhéantúsaíochta agus deisiúcháin léasair chun deireadh a chur le caitheamh seafta rotor. I gcomparáid le teicneolaíochtaí traidisiúnta cosúil le leictreaphlátála, plating ceimiceach, spraeáil teirmeach, agus táthú stua, tá na buntáistí a bhaineann le teicneolaíocht athdhéantúsaíochta agus deisiúcháin léasair a bhaineann le neart nasctha ard, crios beag teasa, ráta caolaithe íseal, dífhoirmiúchán beag, liúntas próiseála beag ina dhiaidh sin, láidir. roghnú, agus leibhéal ard uathoibrithe. Tá sé tar éis éirí ina mhodh tábhachtach i réimse an athdhéantúsaíochta mar athchóiriú méide, modhnú dromchla, agus claochlú síneadh saoil páirteanna tábhachtacha.
Tar éis 8 mbliana d'oibriú, tá an-chaitheamh ag an iris rótar ísealbhrú de thuirbín gaile atá i seirbhís i ngléasra cumhachta, rud a chuireann isteach go mór ar oibriú sábháilte an aonaid. Choimisiúnaigh an gléasra cumhachta Shanghai Steam Turbine Factory chun na codanna caite den iris a dheisiú.
1 Teicneolaíocht athdhéantúsaíochta léasair agus trealamh deisithe
1.1 Teicneolaíocht cumhdach léasair
Is feidhm thábhachtach de theicneolaíocht próiseála léasair é cumhdach léasair. Le linn an phróisis cumhdaigh, déantar sraith tanaí d'ábhar bonn a leá trí bhíoma léasair a ionradaíocht le dlús ardfhuinnimh (102 ~ 104W/mm2 go ginearálta), measctha leis an ábhar filler leáite céanna, agus tá tiús áirithe de chrios a bhfuil tionchar ag teas air. ginte. Déantar ciseal cumhdaigh atá nasctha go miotalóireachta leis an ábhar bonn a fhoirmiú ar an mbonn dromchla chun modhnú dromchla, déantúsaíocht breiseán agus oibríochtaí eile a bhaint amach. Taispeánann Figiúr 1 prionsabal an chumhdaigh léasair.
Mar mhodh athdhéantúsaíochta ionchuir íseal-teasa, taispeánann cumhdach léasair a inoiriúnaitheacht do dheisiú breise rotors ísealbhrú le ceanglais chruinneas tríthoiseach ard agus táthú deacair an bhunábhair. Mar gheall ar dhlús ardfhuinnimh an chumhdaigh léasair, féadann sé deisiú an iris rotor a chríochnú le tionchar teasa táthú níos lú. Nuair a rinne Guo Shirui agus daoine eile tástáil ar chumhdach léasair an rotor tuirbín, bhraith siad an teocht ag suíomh 5 cm ar shiúl ón limistéar cumhdaigh. Ní raibh an teocht níos airde ná 70 ℃ le linn an phróisis chumhdaigh ar fad, rud a chabhródh leis an ráta caolaithe agus dífhoirmiúchán táthú a rialú. Tá Shanghai Steam Turbine Plant tar éis tástálacha próisis agus forbairt próisis a dhéanamh le haghaidh cumhdach léasair rotor go luath agus tá na cumais theicniúla aige maidir le cumhdach léasair a tháirgeadh.
1.2 Réamhrá le trealamh cumhdach léasair
Stáisiún oibre cumhdach léasair sochorraithe is ea an trealamh le haghaidh obair dheisiúcháin. Glacann an stáisiún oibre dearadh coimeádán agus is féidir é a iompar go héasca chuig an stáisiún oibre ainmnithe sa ghléasra cumhachta nó sa mhonarcha le haghaidh oibríochtaí cumhdaigh léasair. Tá sé oiriúnach chun páirteanna éagsúla a dheisiú. Tá an stáisiún oibre comhdhéanta den chuid is mó de léasair ard-chumhachta, robot 6-ais, friothálacha púdar, ceann cumhdach beathaithe púdar comhaiseach, agus córais chúnta cosúil le soláthar cumhachta agus fuarú chun tacú le hoibriú an chórais.
2 Tástáil feidhmíochta ciseal cumhdach léasair
D'fhonn éifeacht deisiúcháin agus airíonna meicniúla cuimsitheacha an mhiotail chumhdaigh a áirithiú, forbraíodh púdar cumhdaigh speisialta leis an ábhar céanna leis an rotor íseal-bhrú 30Cr2Ni4MoV cruach, agus rinneadh tástáil cumhdach cuid insamhlaithe chun an próiseas deisiúcháin a fhíorú. agus feidhmíocht ciseal cumhdaigh. Ullmhúchán samplach: Úsáideann an bonn-ábhar tástála ábhar rótar ísealbhrú tuirbín gaile 30Cr2Ni4MoV, agus is é an caighdeán JB/T 11020-2010 “Coinníollacha Teicniúla le haghaidh Gaibhneachta Rotor Íseal-bhrú Cruach Ultra-íon le haghaidh Tuirbíní Gaile Aonaid Sárchriticiúil agus Ultra-supercritical” , agus léirítear a chomhdhéanamh ceimiceach sonrach agus a airíonna meicniúla i dTábla 1.
Is iad seo a leanas paraiméadair phróiseas cumhdach léasair an phíosa tástála: cumhacht scanadh 2400W~3500W, ráta scanadh 10mm/s~30mm/s, ráta beathú púdair 1.0r/min~1.8r/min, gan aon chóireáil teasa iar-weld, agus tar éis cumhdach, tógadh samplaí de réir Fíor 2 d'eiseamail teanntachta, lúbthachta, mhiotalagrafaíochta agus chruais.
(1) Anailís ar struchtúr metallographic
Taispeántar moirfeolaíocht mhacrascópach trasghearrtha an chomhpháirteacha cumhdaigh léasair i bhFíor 3. Tá an ciseal cumhdaigh nasctha go maith leis an tsubstráit, agus níl aon lochtanna macrascópacha cosúil le scoilteanna, pores, comhleá neamhiomlán, agus treá neamhiomlán sa trasghearradh. den chomhpháirteach.
Déantar anailís ar mhicreastruchtúir an limistéir tuismitheora ábhair, an limistéar ciseal cumhdaigh, agus an crios a bhfuil tionchar teasa aige ar thrasghearradh an chomhpháirteach ciseal cumhdaigh. Taispeántar microstructure trasghearrtha an chomhpháirteacha cumhdaigh léasair i bhFíor 4. Is struchtúir bainite iad an t-ábhar tuismitheoir, an ciseal cumhdach, agus an crios a bhfuil tionchar ag teas orthu, ach tá a mhoirfeolaíochtaí eagraíochtúla difriúil mar gheall ar dhifríochtaí ina bpróisis fuaraithe, agus an teas difear. Tá an struchtúr is fearr ag an gcrios.
(2) Tástáil cruas Rinneadh tástáil chruas Vickers ar an alt cumhdaigh. Bhí an modh tástála i gcomhréir le GB/T4340.1. Taispeántar na torthaí tástála cruas i bhFíor 5. Glactar leis an líne comhleá mar an pointe nialasach agus is é an taobh ciseal cumhdaigh an treo dearfach. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil cruas an tsubstráit sa raon 250 ~ 350 HV; tá tionchar ag teas an chumhdaigh léasair ar chruas an tsubstráit in aice leis an líne comhleá, agus tá an luach cruas sa raon 360 ~ 410 HV. Tá leithead an chrios tionchar teasa thart ar 1.2 mm; tá claonadh ag cruas an chiseal cumhdaigh a bheith cobhsaí níos faide ná 1 mm ón líne comhleá, agus tá an cruas sa raon 270 ~ 350 HV, atá gar do chruas an tsubstráit.
(3) Tástáil teanntachta De réir GB/T 228.1-2010 “Tástáil teanntachta ábhair mhiotalacha Cuid 1: Modh tástála teocht an tseomra”, gearradh an t-eiseamal teanntachta pláta as an alt cumhdach le haghaidh tástála feidhmíochta teanntachta. Rinneadh an ráta teanntachta de réir GB/T 228.1 A224. Is é suíomh briste an eiseamail teanntachta ná táthú an chiseal cumhdaigh. Sroicheann an neart toraidh Rp0.2 750 MPa, agus sroicheann an neart teanntachta 845 MPa. Tá airíonna teanntachta an chiseal cumhdaigh comhionann go bunúsach le hairíonna an chomhlachta bhrionnaithe, ar féidir leo riachtanais nascáil agus neart na ciseal deisiúcháin a chomhlíonadh.
(4) Tástáil lúbthachta De réir GB/T 232-2010 “Modh Tástála Lúbthachta Ábhar Miotalach”, gearrtar eiseamal lúbthachta as an alt cumhdach agus déantar an tástáil feidhmíochta lúbthachta. Is é 10 mm tiús an eiseamail lúbthachta, is é φ40 mm trastomhas an ceann brú lúbthachta, agus is é 180 ° an uillinn lúbthachta. Taispeántar dromchla tástála lúbthachta taobh an eiseamail i bhFíor 6. Níl aon crack ann, a chomhlíonann na ceanglais sonraíochta.
3 Athdhéantúsaíocht agus deisiú dialann rótar
3.1 Stádas trastomhas seafta an rotor roimh dheisiú
Roimh dheisiú, rinneadh limistéar caitheamh an rotor a thomhas. Tharla caitheamh i go leor áiteanna ar fhad 340 mm dialann imthacaí Uimh. 4. Bhí groove caite amach ag an áit is tromchúisí le doimhneacht 1.3 mm. Taispeántar an stádas caitheamh i bhFíor 7. Ní féidir le coinníoll dromchla an rotor oibriú sábháilte an aonaid a thuilleadh. Tá sé práinneach an deisiúchán a chríochnú trí mhodhanna athdhéantúsaíochta sábháilte agus éifeachtacha chun an rótar iomlán a athsholáthar a sheachaint.
3.2 Meaisínithe roimh dheisiú
Gcéad dul síos, is gá an chuid damáiste den trastomhas seafta rotor a ghlanadh. Is é an príomhchuspóir ná an groove caitheamh a ghearradh amach agus na hábhair in aice láimhe a bhfuil tionchar ag caitheamh orthu a ghlanadh. Ar an mbonn seo, ullmhaítear an groove cumhdach chun cáilíocht an chumhdaigh ina dhiaidh sin a chinntiú.
Déantar próiseáil réamh-táthaithe ar deil CNC. Déantar an casadh leis an íosmhéid próiseála, is é sin, ní dhéanfar an limistéar damáiste atá iompaithe go hiomlán glan a phróiseáil tuilleadh, agus leanfaidh an limistéar nach bhfuil iompú go hiomlán ag dul ar an trastomhas síos go dtí go mbeidh na codanna caite go léir. iompú go hiomlán glan agus tá an groove cumhdach ullmhaithe. Tá an dialann roimh an cumhdach léirithe i bhFíor 8.
3.3 Cigireacht roimh dheisiú
Roimh an cumhdach, déantar tástáil treá agus tástáil ultrasonaic ar mhuineál an iris damáiste chun a fháil amach an bhfuil scoilteanna ar dhromchla an rotor agus taobh istigh nó lochtanna eile a d'fhéadfadh cur isteach ar an gclúdach ina dhiaidh sin.
Úsáidtear tástálaí cruas Leeb chun cruas 16 phointe a dháileadh go randamach ar an dialann a thástáil. Tá cruas an limistéir iomláin atá le cumhdach sa raon 260 ~ 300 HV, atá ag teacht le cruas an mhaitrís rotor.
Léiríonn na torthaí tástála go bhfuil an chuid damáiste den mhuineál iris glanta go hiomlán, agus níl aon lochtanna ar an dromchla agus ar an taobh istigh den limistéar atá le clúdach, rud a chomhlíonann riachtanais obair dheisiúcháin an chumhdaigh léasair.
3.4 Deisiú cumhdach léasair
Le linn an phróisis cumhdaigh léasair, teannann an robot an ceann cumhdaigh chun beathú aiseach a bhaint amach, agus tá rothlú an rotor á thiomáint ag an deil.
Roimh an cumhdach, ní mór an limistéar atá le cumhdach a ghlanadh go cúramach, agus an dialann a scrobarnach le haicéatón. Ní féidir oibríochtaí cumhdaigh ina dhiaidh sin a dhéanamh ach amháin tar éis a dhearbhú nach bhfuil aon ola, uisce nó stains eile fágtha.
Mar a thaispeántar i bhFíor 9, déantar an oibríocht cumhdaigh ciseal le ciseal. Le linn an phróisis cumhdaigh, ní mór monatóireacht a dhéanamh ar cháilíocht an chumhdaigh agus is gá dromchla an chiseal cumhdaigh a ghlanadh idir na sraitheanna go dtí go gcomhlíonann tiús na ciseal cumhdaigh na ceanglais tríthoiseach. Le linn an phróisis cumhdaigh, déantar monatóireacht ar an teocht idir sraitheanna chun róthéamh a sheachaint. Tar éis an cumhdach a bheith críochnaithe, déantar an iris rotor a fhuarú go mall go teocht an tseomra faoi chlúdach an ábhair inslithe roimh mheaisínithe.
3.5 Cigireacht tar éis deisiúcháin
(1) Cigireacht toise
Déantar an rotor a thomhas ar deil tar éis táthú. Tá caoinfhulaingt tríthoiseach agus garbh dromchla an iris tar éis deisiúcháin a athbhunú go hiomlán de réir na gceanglas dearaidh bunaidh, ar féidir leo na ceanglais meaitseála idir an imthacaí agus an iris a chomhlíonadh. Ina theannta sin, déantar ciorcal deiridh agus seachtrach an flange cúplála rotor deisithe, an imlíne ar an dá thaobh den iris, agus an limistéar in aice leis an impeller céim dheireanach a thomhas ag baint úsáide as micriméadar. Léiríonn na torthaí tomhais go bhfuil comhaxiality gach seasamh tomhais níos lú ná 0.02 mm, agus go bunúsach níor athraigh an comhaxiality i gcomparáid leis an deisiú roimhe seo.
(2) Tástáil cruas
Nuair a bhíonn liúntas meaisínithe 0.2 mm ag an dialann rotor, rinneadh tástáil chruas ar 22 pointe a dáileadh go randamach ar an gciseal cumhdach ag baint úsáide as tástálaí cruas Leeb de réir GB/T17394.1-2014 “Ábhair mhiotalacha Tástáil cruas Leeb Cuid 1: Tástáil modh”. Tá torthaí na tástála cruas sa raon 272HV~354HV. Tá torthaí tástála cruas an chiseal cumhdaigh cosúil leis na luachanna cruas a thomhas sa tástáil cumhdaigh roimhe seo, agus níl an diall idir luachanna cruas gach pointe ar an imlíne céanna níos mó ná 30HV, a chomhlíonann na ceanglais úsáide. .
(3) Tástáil treáite Tar éis an dialann rotor a mheaisíniú go mín agus a mheilt ina dhiaidh sin, déantar an dialann faoi réir tástála treáite de réir an chaighdeáin mhonarcha le haghaidh táirgí nua rótar. Léiríonn na torthaí tástála treáite nach bhfuil aon lochtanna ar an gciseal cumhdach, mar shampla cuimsiú slaig, treá neamhiomlán, scoilteanna agus pores, agus go gcomhlíonann cáilíocht an chiseal cumhdaigh na ceanglais chaighdeánacha. Léirítear staid an dialann tar éis é a chríochnú i bhFíor 10.
4 Éifeacht deisiúcháin
4.1 Cruinneas deisiúcháin
Bhain deisiú beacht áitiúil amach le deisiú an dialann rótar agus ní raibh aon drochthionchar aige ar chodanna eile den rótar. Tar éis an deisiúcháin, d'fhéadfadh gach réimse den iris freastal ar riachtanais lamháltais trastomhas iris an rotor. Tar éis an deisiúcháin, bhí coaxiality an iris níos lú ná 0.02 mm agus an roughness Ra≤0.4 μm, ag baint amach deisiú páirteanna le ceanglais chruinneas tríthoiseach ard.
4.2 Oibriú rotor
De réir an aiseolais ón ngléasra cumhachta, cuireadh an rotor ísealbhrú i bhfeidhm tar éis an deisiúcháin. Chomhlíon teocht ola bhealaithe, teocht imthacaí agus creathadh seafta an aonaid na ceanglais go léir agus bhí an oibríocht go maith.
5 Conclúid agus Ionchas
Baineadh úsáid as an teicneolaíocht athdhéantúsaíochta cumhdaigh léasair chun deisiú suíomh caitheamh irise rótar ísealbhrú tuirbín gaile a chur i gcrích go rathúil agus fuarthas na conclúidí seo a leanas:
(1) Tá an neart nasctha idir an ciseal cumhdaigh agus an tsubstráit ard, agus comhlíonann neart agus comhdhéanamh ceimiceach an chiseal cumhdaigh riachtanais úsáide seasamh trastomhas an seafta.
(2) Is féidir le húsáid stáisiún oibre clúdach léasair soghluaiste deisiú ar líne an rotor a bhaint amach, agus is féidir leis an tréimhse deisiúcháin freastal ar riachtanais timthriall cothabhála an ghléasra cumhachta.
(3) Is féidir leis an iris rotor a dheisiú le cumhdach léasair a chinntiú go gcomhlíonann an chaoinfhulaingt méid iris, garbh an dromchla, etc. riachtanais na líníochtaí dearaidh tar éis deisiúcháin.
(4) Tar éis an deisiú a bheith críochnaithe, athshuiteáiltear an rotor ar ais isteach san aonad, agus ritheann an t-aonad go cobhsaí tar éis a choimisiúnú.
Séamas Liu
James Liu – Príomhinnealtóir, Déantúsaíocht Bhreiseán Miotail Léasair DED Is saineolaí agus ceannaire teicniúil den scoth é an tUasal James Liu i réimse na déantúsaíochta breiseán miotail léasair (AM) Taiscthe Fuinnimh Dhírithe (DED). Speisialtóireacht aige i dtaighde a dhéanamh ar na meicníochtaí idirghníomhaíochta idir léasair ardfhuinnimh agus ábhair mhiotail agus tá sé tiomanta do thionsclaíocht na teicneolaíochta seo a chur chun cinn le haghaidh feidhmeanna déantúsaíochta ardleibhéil. Mar aireagóir lárnach, bronnadh go leor paitinní náisiúnta lárnacha aireagáin ar an Uasal Liu. Clúdaíonn na paitinní seo gnéithe ríthábhachtacha de theicneolaíocht DED, lena n-áirítear dearadh ceann léasair, próisis beathaithe púdair, monatóireacht linn leá, agus pleanáil cosáin tógála. Tá sé an-fhreagrach…