مزايا تصميم واستخدام شفرات توربينات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم - المعرفة

يمكن أن يؤدي استخدام مكثفات التيتانيوم إلى تحسين خضرة التشغيل وسلامة محطات الطاقة النووية:

يتمتع التيتانيوم بقوة محددة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. أصبح التيتانيوم، الذي يتمتع بكثافة أقل من الفولاذ، مادة جذابة لشفرات التوربينات البخارية. وذلك لأن قوتها النوعية العالية يمكن أن تحسن القدرة التصميمية لحجم الوحدة التوربينية ذات الضغط المنخفض-. يتأثر حجم التوربين البخاري بشكل كبير بطول الصف الأخير من الشفرات. إذا تم إطالة طول الصف الأخير من الشفرات، فيمكن توفير الطاقة. يسمح التيتانيوم بزيادة طول الشفرة دون زيادة الضغط على الدوار.

(1) يمكن للتيتانيوم تحسين مقاومة التآكل وعمر الخدمة. يتمتع التيتانيوم بمقاومة جيدة للتآكل في مياه البحر والبخار، وعمر خدمة طويل وصيانة منخفضة. متفوقة على السبائك الأخرى، يمكن أن يصل عمر أنابيب مكثف التيتانيوم إلى 20 عامًا.

(2) قابلية التبادل الجيدة. يتمتع التيتانيوم بمقاومة ممتازة للتآكل، لكن أنبوب التيتانيوم أرق بكثير من الأنبوب النحاسي. على الرغم من أن الموصلية الحرارية للتيتانيوم أقل من النحاس. ولكن يمكن زيادة قدرة التبادل الحراري بنسبة 3%-5%.

(3) ليست هناك حاجة إلى معدات مساعدة-مانعة للتسرب. بعد استخدام أنابيب مكثف التيتانيوم، يتم تقليل معدل التسرب بشكل كبير، مما يوفر المعالجة والمال.

(4) زيادة معدل تدفق مياه التبريد. نظرًا لمقاومة التيتانيوم الجيدة للتآكل، ليس من السهل التصاق الرواسب مثل الطين والرمل والأوساخ بسطح التيتانيوم. يساعد على زيادة معدل تدفق المياه.

(5) توفير الطاقة. بما أن أنابيب التيتانيوم أرق من الأنابيب النحاسية، عندما يكون القطر الخارجي ثابتًا، يكون القطر الداخلي لأنبوب التيتانيوم أكبر، مما يمكن أن يوفر طاقة المضخة.

في الثمانينيات، استخدمت الولايات المتحدة Ti-6Al-4V لاستبدال الفولاذ الشائع الاستخدام بنسبة 12% Cr، والذي يمكن أن يزيد طول الصف الأخير من الشفرات بنسبة 40% دون زيادة حمل التوصيل عند جذر الشفرات. يتمتع التيتانيوم بمقاومة ممتازة للتآكل للمواد المقاومة للتآكل في التوربينات البخارية. لن تعاني شفرات التوربينات المصنوعة منها من التآكل الناتج عن الإجهاد والتآكل الناتج عن الإجهاد والتآكل عند استخدامها في البيئات التي تحتوي على الكلوريدات والهيدروكسيدات والكبريتات. تم استخدام شفرات التيتانيوم الأمريكية لأكثر من 20 عامًا دون فشل. يتم الآن استخدام سبائك التيتانيوم بشكل متزايد لتصنيع شفرات التوربينات البخارية المتقدمة.