Ремонт микротурбин с покрытиями MODENGY: повышаем ресурс лепестковых газодинамических подшипников

Ремонт микротурбин с покрытиями MODENGY: повышаем ресурс лепестковых газодинамических подшипников

Ремонт микротурбин с покрытиями MODENGY: повышаем ресурс лепестковых газодинамических подшипников
  1. Лепестковые газодинамические подшипники: что они из себя представляют и какие проблемы испытывают?
  2. Покрытия MODENGY для подшипников микротурбин

Вместе с развитием электроники возрастает популярность оборудования, которое может работать без участия человека. Все более востребованными становятся автономные системы электроснабжения – микротурбогенераторы, или микротурбины.

Сегодня ими снабжают торговые комплексы, фармацевтические склады, дата-центры, стройплощадки, нефтяные платформы, объекты аграрной сферы. Микротурбины не занимают много места и могут быть установлены на высоте (например, на крышах зданий).

Для работы этого оборудования подходят практически все виды жидкого и газообразного топлива. На выходе они преобразуются в электроэнергию и тепло.


Микротурбина


Микротурбины обладают множеством преимуществ над другими электроустановками. Они компактны и при этом высокопроизводительны, просты в обслуживании и экологичны. Благодаря кожухам с температурным компенсированием микротурбогенераторы могут использоваться даже на Крайнем Севере.


Двигатели микротурбин оснащены лепестковыми газодинамическими подшипниками, которые не требуют применения масел и охлаждающих жидкостей.


Ремонт микротурбин производится на месте их установки и, как правило, не занимает много времени. Во время планового обслуживания обычно ограничиваются заменой воздушных фильтров и свечей. Капитальный ремонт подразумевает замену двигателя.

Продлить срок службы силового агрегата можно с помощью обработки газодинамических подшипников специальными покрытиями. Об этом речь пойдет далее.


Лепестковые газодинамические подшипники: что они из себя представляют и какие проблемы испытывают?

Лепестковые газодинамические подшипники (ЛГП) представляют собой бесконтактные опоры с газовой смазкой.

Они имеют относительно простую конструкцию и принцип работы. Несущую поверхность подшипника образуют тонкие упругие металлические пластины (лепестки). Между ними и вращающимся ротором имеется зазор с газовым слоем. Чем выше скорость вращения, тем равномернее распределяется воздушная пленка. Вал «плавает» по ней, как шайба в аэрохоккее.

В зависимости от условий работы лепестковые подшипники могут менять форму, чтобы создать оптимальную геометрию зазора.


Лепестковый газодинамический подшипник


Во многом именно использование ЛГП позволило микротурбинам завоевать широкую популярность. Безмасляные подшипники снижают вес двигателя и увеличивают его удельную мощность, выдерживают очень высокие температуры, обладают демпфирующими свойствами и устойчивостью к вибрациям. Благодаря уникальным стабилизирующим свойствам ЛГП не допускают возникновения вихревой неустойчивости ротора.

При пуске и остановке микротурбины, а также в аварийных режимах работы оборудования вал вращается со скоростью, недостаточной для образования стабильного воздушного клина. В такие моменты лепестки подшипника могут контактировать с поверхностью вала. В результате трения на них появляются задиры.


Чтобы избежать преждевременного износа ЛГП, на лепестки наносят специальные антифрикционные покрытия. Разделительный слой с очень низким коэффициентом трения защищает подшипники даже в условиях их экстремальной теплонапряженности (до +500 °С).


Покрытия MODENGY для подшипников микротурбин

Покрытия для лепестковых газодинамических подшипников, соответствующие всем требованиям условий их эксплуатации, выпускает компания «Моденжи».



MODENGY 2560, MODENGY 1007, MODENGY 1014 используются при производстве российских микротурбин и ремонте зарубежных агрегатов (например, известного бренда Capstone).


Покрытия MODENGY для лепестковых подшипников микротурбин


Покрытия производятся на основе твердых смазочных материалов – дисульфида молибдена, графита, политетрафторэтилена, дисульфида вольфрама и пр. Именно эти компоненты позволяют материалам MODENGY эффективно снижать трение и защищать детали от появления задиров.

Наиболее «популярная» твердая смазка – дисульфид молибдена – придает покрытиям MODENGY характерный темно-серый цвет.


Внешний вид покрытий MODENGY на деталях


Наиболее термостойкое покрытие в линейке – MODENGY 2560. Оно содержит дисульфид вольфрама, специально синтезированный графит, армирующие и стабилизирующие компоненты. В качестве связующего вещества выступают соли металлов.

Покрытие отличается термической стабильностью до +500 °С, повышенными адгезией и износостойкостью, устойчивостью к кислотам, эффективностью как при низких, так и при высоких скоростях скольжения (от 0 до 20 м/с).

MODENGY 1007 работает при температурах от -50 до +350 °С. На поверхностях лепестков покрытие образует особо прочную полимерную пленку из мелкодисперсного графита и полиамид-имидной смолы. Она отлично защищает подшипники в условиях повышенной влажности и нагрузок, обладает свойствами антиаварийной смазки.

Покрытие MODENGY 1014 на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и дисульфида молибдена отличается высокой разделительной способностью, химической стойкостью, хорошими антикоррозионными свойствами (> 672 часов по результатам теста в соляном тумане). Гладкая текстура полимеризовавшегося материала обеспечивает правильный газодинамический режим работы подшипников.


Все покрытия, применяемые при производстве и ремонте микротурбин, отверждаются при нагреве в печи. Они обеспечивают ресурсную смазку лепестковых газодинамических подшипников и позволяют создавать необслуживаемые узлы трения.

Возврат к списку