3Dプリントが中国のガスタービン製造技術を飛躍させる

この投稿は Little Soft Bear によって 2017-6-23 10:33 に最後に編集されました。

3D プリント技術は、独自の層状形成原理により、単純な形状も複雑な形状もほぼ同等に扱うことができます。 3D モデリングプラン、適切な原材料、3D 積層造形装置があれば、すぐに部品を印刷できます。金型が不要になるため、従来の金型工場では製造できない設計をより安価に製造できます。後で設計が変更された場合は、設計 3D モデリングプランを変更して再度印刷するだけで済みます。3D 印刷した部品が破損した場合は、破損した部分を直接印刷して修復することもできます。したがって、3D プリントが工業製造に与える破壊的な影響は明らかです。 30年以上の開発を経て、3Dプリンティングは象牙の塔から抜け出し、オタクの自己娯楽の域を脱しました。 Taobao を開いて、「3D プリント」を検索してください。キーホルダーからアイスクリームまで、次の中国のバレンタインデーの靴下のニーズを満たすものが必ず見つかります。

しかし、工業製造業が本当に追求すべきは、いわゆる「大いなる音は沈黙し、大いなる象は見えない」ことであるはずだ。偉大な英雄は国と国民に奉仕し、たとえ途方もない力を持っていたとしても、それを内に秘めて使用しません。本当に賞賛に値する3Dプリントは、響き渡る金属3Dプリントです。主流のレーザー焼結技術では、数千回の焼結サイクルを経て部品が印刷され、形成され、最終的に完璧な刀剣に仕上げられます。

3Dプリント - 現代産業の精度要件を満たす

「製造業の至宝」とも呼ばれるガスタービンは、半世紀以上にわたって開発が続けられてきました。今後もさらに進化し続けるためには、最高峰に近い技術力と想像力が必要です。常にトップを目指す過程で、従来の製造方法の限界を補う 3D プリント技術が登場しました。例えば、ガスタービン業界のリーダーであるHクラスガスタービンは、タービン初期温度が1500℃、複合サイクル効率が最大62.22%、柔軟性が極めて高く、排出量が極めて少ないという特徴を持ち、人類の百年来の産業文明の頂点であり、3D積層造形の真髄を取り入れています。

GE 9HA ガスタービンのコアコンポーネントの 1 つである燃焼室燃料ノズルと予混合器には、3D 積層造形技術が使用されています。マイクロポーラス予混合技術により、GE の低窒素燃焼技術 DLN2.6e を効果的に使用できます。同様に最先端技術を多数組み合わせることで、フランスのブシャン発電所の 9HA ユニットは、最終的に複合サイクル効率 62.22% を達成し、ギネス世界記録を更新しました。

「最も偉大な音は沈黙しており、最も偉大な像は目に見えない」 - これほど真実なことはありません。
これを読んでも心配しないでください。私たちの偉大な中国に、どうしてこんなに良いものが存在しないのでしょうか? もうすぐ、9HAガスタービンが天津軍需食品城に設置される予定です。

3Dプリントはどれほどの変化をもたらすことができるのでしょうか。GE 9HAガスタービンの燃料ノズルを例に挙げてみましょう。9HAは高密度の空気取り入れ口により、低窒素燃焼技術DLN2.6Eで微細孔予混合と完全予混合燃焼を実現し、燃料と空気のより良い混合比率を確保し、始動停止プロセス中に拡散炎のない完全予混合燃焼モードを実現し、超低窒素酸化物排出量（最小負荷から30%の条件下での窒素酸化物排出量はわずか25ppm）を満たし、ガスタービン負荷の急速な増減をサポートします。

3Dプリント - 世界最先端のガスタービンを創る
Hクラスのガスタービンはサイズが大きく、GEの9HAガスタービンは高さが約12メートル（約4階建て）、重さが約400トン（シロナガスクジラ2頭分）あります。実際の使用では、ガスタービン自体に、排気ガスの廃熱を十分に回収するための「補機」が多数搭載されます。発電業界では、ガスタービンはサイズが大きく、部品が多く、「補機」との互換性が求められるだけでなく、ますます厳しくなる環境規制に準拠しながら、24時間365日中断なく稼働することが求められています。これらすべてを実現するには、H クラスガスタービンの設計と製造が限りなく完璧に近いことが求められます。ガスタービンのコア部品の精度誤差は、せいぜい数十ミクロンです。

GE の 9HA ガスタービンは、世界で最も効率的なガスタービンになりました (それは間違いありません)。その理由の 1 つは、3D 積層造形です。

具体的には、主要部品に 3D プリント技術を全面的に適用することで、従来の製造方法と比較して GE 9HA ガスタービンの出力を 1% 向上させることができます。この1%を過小評価しないでください。フランスのブーシャン発電所にあるGEの9HAユニットは、フランスの約68万世帯の電力需要を賄うことができます。つまり、元のエネルギー消費量は変わらないものの、これら2つのコンポーネントによってさらに6,800世帯に照明が供給されることになります。

現在、フランス、ロシア、パキスタン、日本を含む多くの国の発電所で9HAガスタービンの導入が始まっています。今年3月、ハルビン電気グループとGEは、中国市場に適した9Fおよび9Hガスタービンの現地化に重点を置く大型ガスタービン合弁契約を締結しました。同月、ハルビン電気グループは、華電天津君良城プロジェクト向けの9HAガスタービン契約もGEに発注しました。 9HAユニットは2018年第2四半期までに納入される予定で、中国の電力ユーザーは3Dプリント技術が最先端の発電設備にもたらす性能向上を直接体験する機会を得ることになる。

出典: Phoenix.com 詳しい情報:
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