1. Ursachen der Kavitation in Turbinen
Die Ursachen für Kavitation in Turbinen sind komplex. Die Druckverteilung im Turbinenlaufrad ist ungleichmäßig. Ist das Laufrad beispielsweise zu hoch im Verhältnis zum Wasserspiegel stromabwärts montiert, erreicht das schnell strömende Wasser im Niederdruckbereich leicht den Verdampfungsdruck und bildet Blasen. Strömt das Wasser in den Hochdruckbereich, kondensieren die Blasen aufgrund des steigenden Drucks. Die Wasserpartikel prallen mit hoher Geschwindigkeit auf die Blasenmitte und füllen die durch die Kondensation entstandenen Hohlräume. Dies führt zu starken hydraulischen und elektrochemischen Reaktionen, die die Schaufeln erodieren und Poren, wabenförmige Strukturen und sogar Löcher verursachen. Kavitationsschäden können die Anlageneffizienz verringern oder die Turbine sogar zerstören und somit schwerwiegende Folgen nach sich ziehen.
2. Einführung in Fälle von Turbinenkavitation
Seit der Inbetriebnahme der Rohrturbine eines Wasserkraftwerks tritt Kavitation im Laufradgehäuse auf, vorwiegend im Ein- und Auslaufbereich derselben Schaufel. Dabei bilden sich Lufteinschlüsse mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Tiefe von 1–6 mm. Die Kavitationszone erstreckt sich über den gesamten Umfang, insbesondere im oberen Bereich des Laufradgehäuses, und erreicht eine Tiefe von 10–20 mm. Obwohl das Unternehmen Methoden wie Reparaturschweißen angewendet hat, konnte das Kavitationsphänomen nicht effektiv eingedämmt werden. Da viele Unternehmen diese traditionelle Wartungsmethode im Zuge des technologischen Fortschritts zunehmend durch andere Verfahren ersetzen, stellt sich die Frage nach schnellen und effektiven Lösungen.
Die Soleil-Kohlenstoffnanopolymer-Materialtechnologie wird derzeit häufig zur Kavitationsminderung bei Wasserturbinen eingesetzt. Dieses funktionelle Verbundmaterial wird durch Polymerisation von Hochleistungsharz und anorganischem Kohlenstoffnanomaterial hergestellt. Es haftet auf verschiedenen Metallen, Beton, Glas, PVC, Gummi und anderen Materialien. Nach dem Aufbringen auf die Turbinenoberfläche zeichnet es sich nicht nur durch gute Nivellierung, sondern auch durch geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit aus, was den stabilen Betrieb der Turbine begünstigt. Insbesondere bei rotierenden Maschinen wird die Energieeinsparung durch die Oberflächenbeschichtung deutlich verbessert und Leistungsverluste werden reduziert.
Drittens, die Lösung für die Kavitation der Turbine
1. Führen Sie eine Oberflächenentfettungsbehandlung durch, indem Sie zunächst die Kavitationsschicht mit einem Kohlebogen-Lufthobel abfräsen und die lose Metallschicht entfernen;
2. Anschließend den Rost durch Sandstrahlen entfernen;
3. Das Kohlenstoff-Nanopolymer-Material abgleichen und auftragen und mit einem Schablonenlineal entlang der Referenzlinie abkratzen;
4. Das Material wird ausgehärtet, um sicherzustellen, dass es vollständig ausgehärtet ist.
5. Überprüfen Sie die reparierte Oberfläche und stellen Sie sicher, dass sie mit den Referenzmaßen übereinstimmt.
Veröffentlichungsdatum: 08.03.2022
