Turbinenschaufeln

Turbinenschaufeln

Die Beschaufelung nennt man die Gesamtheit der Schaufeln eines Verdichters und einer Turbine. Unterschieden wird dabei zwischen Lauf- und Leitschaufeln. Ein Kranz von Laufschaufeln mit dem zugehörigen Kranz von Leitschaufeln nennt man eine Stufe. Die Beschaufelung von Turbine oder Verdichter kann mehrstufig sein.

Die Leitschaufeln sind fest im Gehäuse des Verdichters bzw. der Turbine eingebaut und leiten das Arbeitsmittel im optimalen Winkel auf die Laufschaufeln, die sich auf drehbaren Wellen befinden. Über die Laufschaufeln findet die Kopplung der mechanisch nutzbaren Leistung zwischen Maschine und Fluid statt (Turbinen treiben i.A. eine angeschlossene Arbeitsmaschine an, meist einen Generator; ein Verdichter wird i.A. von einem Motor angetrieben).

Bei der Angabe der Stufenanzahl eines Verdichters oder einer Turbine ist die Anzahl der Laufschaufelkränze maßgebend: Ein fünfstufiger Verdichter hat fünf Laufschaufelkränze. Die Leitschaufelkränze werden bei Verdichtern meist dem vorausgehenden Laufschaufelkranz zugeordnet, bei Turbinen meist dem nachfolgenden Laufschaufelkranz.

Turbinenschaufeln werden aus Titan-Legierungen, Nickel-Superlegierung oder Wolfram-Molybdän-Legierungen gefertigt. Die Schaufeln werden für höhere Resistenz gegen Temperaturen so wie Erosion wie zum Beispiel Lochfraß, auch bekannt unter "pitting corrosion", durch Beschichtungen geschützt. Die Beschichtung zur Hitzeabschirmung wird Thermal Barrier Coating bzw. kurz TBC genannt. Weitere Maßnahmen, um die Schaufeln hitzeresistenter zu machen, bestehen in ausgeklügelten Kühlkanalsystemen. Diese Technik wird sowohl in den Leit- als auch in den Laufschaufeln angewendet.

Mit diesem Thema, der Beschichtung von Turbinenschaufeln, habe ich mich, in meinem Beruf, intensiv beschäftigt. Speziell der haftfesten Beschichtung von Titan, ohne Zwischenschichten aus Nickel.
War was ganz interessantes.