Микротурбины Capstone. Увеличение ресурса лепестковых газодинамических подшипников
- Микротурбины Capstone: особенности и преимущества
- Продление срока службы лепестковых газодинамических подшипников
Микротурбины Capstone представляют собой современное энергогенерирующее оборудование, получившее благодаря отличным техническим и эксплуатационным характеристикам широкое распространение в более, чем 50 странах мира.
Компания Capstone Turbine Corporation – американский разработчик и производитель экологически чистых микротурбинных установок для преобразования энергии сгорания топлива в электроэнергию и тепло.
Рис. 1. Микротурбинная электростанция Сapstone
Главной целью компании является повышение эффективности энергетической инфраструктуры, а также сокращение объема выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ в окружающую среду.
По этой причине Capstone Turbine Corporation производит оборудование с высоким КПД и самым низким уровнем вредных выбросов. На разработку микротурбин Capstone ушло около 10 лет. Сегодня же они являются всемирно известными энергетическими системами.
Микротурбины Capstone: особенности и преимущества
- Компактные размеры
- Низкий уровень шума и вибраций
- Диапазон мощностей – от 15 кВт до 20 МВт
- Применение воздушных подшипников исключает необходимость использования моторного масла.
- Оборудование способно беспрерывно работать даже при высоких нагрузках и в автономном режиме. Его ресурс при этом не снижается.
- Система дистанционного управления позволяет контролировать работу микротурбины удаленно через специальный передатчик без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
- Затраты на установку быстро окупаются благодаря высокому энергосбережению и КПД, который может превышать 90% в режиме когенерации и тригенерации.
Режимы работы:
- Когенерация – производство тепла для получения горячей воды и отопления
- Тригенерация – выработка электричества, тепла и холода
- Параллельно с сетью – генерация электрического тока, синхронизированного с сетью по напряжению и частоте
- Автономно – функционирование независимо от сети
- Двойной режим – комбинация режимов: автономно и параллельно с сетью
Микротурбины Capstone применяются в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, торгово-развлекательных комплексах, на строительных площадках, нефтяных платформах, фармацевтических складах и т.д. с целью снижения величины потребления энергии, переработки и утилизации отходов, создания источника энергоснабжения на случай аварийной ситуации и в условиях отсутствия централизованной сети и т.д.
Продление срока службы лепестковых газодинамических подшипников
В микротурбинах Capstone используются лепестковые газодинамические подшипники, создающие несущий газовый смазочный слой за счет вращения цапфы. Они увеличивают удельную мощность турбин и двигателей, полностью устраняют необходимость применения моторного масла, сокращают финансовые и трудовые затраты на сервисное обслуживание двигателя.
Пара «лепесток/вал» должна быть:
- Износостойкой
- Устойчивой к высоким температурам и их перепадам
- Способной противостоять задирам
- Обладать низким коэффициентом трения
В начальный момент работы лепестковых газодинамических подшипников возникает сухое трение, избавляет от которого применение антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY. Материалы наносятся на несущие поверхности лепестков и наделяют их всеми необходимыми свойствами, а также обеспечивают защиту от преждевременного износа и задиров.
Высокой термической устойчивостью обладает покрытие MODENGY 2560 на основе дисульфида вольфрама и графита. Оно выдерживает температуры до +500 °С, снижает трение и износ элементов при пусках и остановках микротурбин, увеличивая их ресурс.
Рис. 2. Лепестковые газодинамические подшипники до и после нанесения покрытия MODENGY 2560
На поверхности лепестковых газодинамических подшипников наносятся также покрытия MODENGY 1007 на основе графита и MODENGY 1014 на основе политетрафторэтилена и дисульфида молибдена.
Первое обладает свойствами аварийной смазки и эффективно защищает детали даже в условиях высокой влажности. Особенностью второго являются хорошие разделительные свойства, способность обеспечивать плавное скольжение контактирующих поверхностей и предотвращать скачкообразное движение.
Покрытия MODENGY обладают высокой несущей способностью, адгезией и износостойкостью. Они сохраняют свои свойства даже при воздействии химически агрессивных веществ, экстремальных температур и в условиях повышенной влажности.
В процессе эксплуатации микротурбины необходимо также следить за чистотой фильтров, поскольку их загрязненность влияет на КПД и мощность установки, срок службы которой до капитального ремонта при соблюдении всех требований составляет 60 000 часов. Периодическое сервисное обслуживание проводится каждые 8 000 часов.