Микротурбины: строение, основные элементы. Какие подшипники используются в микротурбинах
- Устройство микротурбин
- Принцип работы лепестковых газодинамических подшипников
Устройство микротурбин
Микротурбины – компактные и эффективные установки, которые используются для генерации энергии. Они работают по принципу газовых двигателей, но имеют меньшие размеры и мощность, чем традиционные турбины.
Их широкое распространение обусловлено следующими преимуществами: эффективность, надежность, мобильность, экологичность.
Микротурбины применяются в производстве, строительстве, телекоммуникации, а также для обеспечения резервного источника энергии. Они также используются для когенерации, то есть одновременного получения электроэнергии и тепла.
Основные элементы микротурбины:
- Компрессор (отвечает за сжатие воздуха перед его подачей в камеру сгорания)
- Камера сгорания (в ней происходит смешивание сжатого воздуха с топливом и последующее горение)
- Генератор (преобразует энергию газового потока в механическую)
- Подшипники (обеспечивают эффективную работу генераторов)
- Рекуператор (позволяет снизить объем потребляемого топлива)
Строение микротурбин представляет собой сложную систему компонентов, работающих синхронно для обеспечения надежной и эффективной генерации энергии.
Принцип работы лепестковых газодинамических подшипников
Подшипники в турбинах обеспечивают плавное вращение роторов и передачу механической энергии. В микротурбинах используются специальные подшипники для улучшения эффективности и надежности работы машин.
Лепестковые газодинамические подшипники (ЛГП) состоят из тонких металлических пластин, которые предназначены для уменьшения износа ротора.
Они работают по принципу создания между ротором и корпусом подшипника газовой пленки, которая обеспечивает опору и плавное вращение ротора без прямого контакта с поверхностью подшипника.
Когда ротор начинает вращаться, он выталкивает газ из пространства между ЛГП, что создает давление и поддерживает его в определенном положении.
Сложные условия эксплуатации, а также переходные моменты работы микротурбин часто являются причинами снижения эффективности работы и даже выхода из строя оборудования.
На этапе производства лепестков подшипников для их защиты рекомендуется применять антифрикционные твердосмазочные покрытия, которые характеризуются низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и длительным ресурсом.
Российская компания «Моденжи» разработала специальное покрытие для ЛГП, которое работает в широком диапазоне контактных давлений – MODENGY 1071. Оно наносится на рабочие поверхности лепестков, обеспечивая стабильный низкий коэффициент трения при перепадах температур.
MODENGY 1071 сохраняет свои свойства при низких и высоких температурах от -200 до +260 ℃. Покрытие обладает длительным ресурсом и успешно заменяет зарубежные покрытия для ЛГП, например, Korolon® Coatings.
Также на лепестковых подшипниках отлично проявляет себя высокотемпературное покрытие MODENGY 1090. Оно обладает термостойкостью до +730 ℃.
Преимущества применения ЛГП в микротурбинах:
- Уменьшение трения и потерь мощности
- Повышение скорости вращения ротора
- Улучшение эффективности работы устройства
- Снижение шума и вибрации
В целом, микротубины пользуются популярностью во многих отраслях, таких как нефтегазовая промышленность, транспорт, строительство, сельское хозяйство.
Они представляют собой инновационное и экономически выгодное решение для обеспечения независимого и устойчивого энергоснабжения, способствуя снижению расходов на энергию и улучшению экологической обстановки.