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設計開発事例

ガスタービン吸気冷却装置用 噴霧ノズルの長寿命化

納入業界 電力 搭載先名称 ガスタービン発電設備
用途 冷却 導入効果 高寿命化
ノズル名称 ホロコーンアトマイジングノズル 噴霧・噴射流体

お客様の課題・ニーズ

ガスタービン発電設備では、気温度上昇により吸込空気の密度が低下することで空気圧縮機吸込流量が減少し、出力が大きく減少します。夏季の電力不足を補うために、吸込空気を冷却する、吸気冷却装置が搭載されており、ここにスプレーノズルが使用されています。
効率よく冷却し、圧縮機初段動翼へのエロージョン損傷リスクを低減させるためには、スプレーから噴霧するミストを微粒化する必要があります。

微粒化するためには、超高圧力噴霧が必要になりますが、従来のスプレーノズルでは、長期間の使用によりノズル内部流路が摩耗することで、スプレーパターン及び噴霧粒径が変化してしまうため、ノズル交換が頻繁になることによるランニングコストの増加が課題となっていました。

当事例のお客様は、耐摩耗性を有した長寿命、かつ粒子径の細かいスプレーノズルをご要望で、上記の課題を解決するために、様々なノズルメーカー様にお声かけされていましたが、満足いく提案が得られず、当社にお声かけ頂きました。

提案内容

従来品のスプレーノズルの内部構造を分析することで、摩耗の原因を特定しました。その結果、従来品と同様、当社の汎用スプレーノズルでも対応ができないと判断し、耐摩耗性に優れ、かつ粒子径の細かい噴霧を可能とする特注ノズルを提案しました。粒子径の細かい噴霧が可能となるように内部構造を設計し、材質については、従来のステンレス製から耐摩耗性に優れる材質を選定しました。

試作・評価試験

上記仕様にて設計した特注ノズルを製造し、耐摩耗性に関してどの程度向上しているのか他社製品と当社製品で純水における耐久試験装置を製作し試験を実施しました。

数千時間オーダーの耐久試験を経てもノズル内部流路の摩耗は無く、長寿命化を実現できるスプレーノズルが完成しました。

導入効果・当社のサービス

耐摩耗性を有した長寿命、かつ粒子径の細かいスプレーノズルスプレーノズルを導入したことにより、発電設備として求められる高品質かつ高信頼性のある設備にすることができました。また、ノズル交換に伴う費用の発生を防げたため、ランニングコストを低減させることもできました。この評価試験により、要求性能を満たすことを確認頂き、安心して当社の特注ノズルを導入頂きました。この評価試験の対応と、ノズルの高付加価値化に非常に満足頂いた事例となります。


当事例のように当社は、スプレーノズルの設計開発、試作品製造、測定試験を行うことが可能で、お客様の要望に合った、そして+αのスプレーノズルをご提供させて頂くことを約束します。また、既存の解析・評価設備では不十分だと判断した場合、評価設備を設計・製作し分析を行います。他ノズルメーカー様がお断りするような、高難度の案件についても、当社の解析・評価技術を持って対応したことで、課題を解決できた事例が多数ございます。標準ノズルでは課題解決が難しい方、そして他ノズルメーカーが匙を投げた難度の高い課題をお持ちの方、是非お気軽に当社にご相談ください。


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