СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТУРБИННОЙ ЛОПАТКИ Российский патент 1997 года по МПК F01D5/18 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в газотурбинных установках.

Известен способ теплоизоляции турбинной лопатки, включающий посадку съемной керамической гильзы на металлическое основание лопатки (патент Англии N 2084262, МПК⁶ F 01 D 5/14, 1982 г.). Сосредоточенный контакт массивной керамической детали с металлической неблагоприятен и для керамики, и для металла: местное охлаждение керамики металлом создает температурные напряжения, значительные из-за сопротивления корпуса керамической детали тепловой деформации; центробежная сила от вращения гильзы приводит к значительной концентрации напряжения в металле.

Известен также способ теплоизоляции турбинной лопатки, включающий нанесение керамического покрытия на поверхность пера, имеющего вогнутый профиль между передней и задней кромками (патент США N 3758233, МПК⁶ F 01 D 5/10, 1973 г. ). Покрытие получают плазменным напылением слоя оксидной керамики, что требует разборки ротора и размещения лопатки в специальной камере. Толщина такого покрытия ограничена из-за способности его к скалыванию.

Подобно известному способу, предлагаемый способ теплоизоляции турбинной лопатки включает нанесение керамического покрытия на поверхность пера, имеющего вогнутый профиль между передней и задней кромками.

Новым является то, что нанесение покрытия производят путем прикладывания заготовки покрытия, выполненной в виде ленты из керамических волокон, ориентированных вдоль ленты, к боковой поверхности пера, при этом центральную часть ленты располагают на передней кромке пера. Соединение концов ленты производят путем образования складки либо посредством керамического вкладыша. На боковой поверхности пера ленту закрепляют посредством вяжущего вещества.

Ленту для покрытия изготавливают в виде полосы нетканого материала с нитями основы на одной стороне ленты и нитями утка на другой стороне, причем нити основы направлены вдоль ленты. Нити утка расположены с зазором относительно друг друга. Нити основы выполнены из более термостойких волокон, чем нити утка. При этом ленту прикладывают к поверхности пера стороной основы.

Нити основы выполняют из оксидных волокон. Нити утка выполняют из органических либо углеродных волокон. После закрепления ленты на поверхности пера лопатку нагревают до разрушения нитей утка. При этом на огневой поверхности пера остаются керамические волокна, ориентированные вдоль потока рабочего газа. Отверждение вяжущего в процессе нагрева на стадии пуска турбины способствует согласованию тепловых деформаций металлического стержня и керамического покрытия.

Использование: в энергетике. Сущность изобретения: способ теплоизоляции турбинной лопатки включает нанесение керамического покрытия на поверхность пера, вогнутую между передней и задней кромками. Заготовку покрытия выполняют в виде ленты из керамических волокон с ориентацией волокон вдоль ленты. Затем ее прикладывают одной стороной к боковой поверхности пера, причем центральную по длине часть ленты располагают перед передней кромкой стержня, а конца ленты соединяют той же стороной за задней кромкой стержня. Ленту изготавливают в виде полосы нетканого материала с нитями основы на одной стороне ленты. 9 з. п. ф-лы.

1. Способ теплоизоляции турбинной лопатки, включающий нанесение керамического покрытия на поверхность пера, имеющего вогнутый профиль, между передней и задней кромками, отличающийся тем, что нанесение покрытия производят путем прикладывания заготовки покрытия, выполненной в виде ленты из керамических волокон, ориентированных вдоль ленты, к боковой поверхности пера, при этом центральную часть ленты располагают на передней кромке, а концы ленты соединяют на задней кромке пера. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концы ленты соединяют путем образования складки. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ленты соединяют посредством керамического вкладыша. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ленту закрепляют на боковой поверхности пера посредством вяжущего вещества. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ленту изготавливают в виде полосы нетканого материала с нитями основы на одной стороне ленты и нитями утка на другой стороне, причем нити основы направлены вдоль ленты. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что нити утка расположены с зазором относительно друг друга. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что нити основы выполняют из более термостойких волокон, чем нити утка, а ленту прикладывают к поверхности пера стороной основы. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что нити основы выполнены из оксидных волокон. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что нити утка выполняют из органических или углеродных волокон. 10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что после закрепления ленты на поверхности пера лопатку нагревают до разрушения нитей утка.