Dry pressing screw compressors effectiveness improving and service life extending

The article considers main problems of work effectiveness improving of dry pressing screw compressor, describes advantages of treating rotors working surfaces with Molykote D-7409 anti-friction coating.

Компрессор (от лат. compressio – сжатие) – устройство для сжатия и подачи газов под давлением. За последние 20 лет широкое распространение получили винтовые компрессоры, прототип которых был впервые изобретен шведским инженером Альфом Лисхольмом в 1930 году. Винтовые компрессоры нашли свое применение как в быту, так и в различных отраслях промышленности. Высокая эффективность, удобство эксплуатации, низкие затраты на обслуживание и высокая надежность обеспечили их популярность. 

Для пищевой, фармацевтической и энергетической промышленности, где  необходимо обеспечить высокое качество и чистоту сжимаемого газа, применение безмасляных винтовых компрессоров (компрессоров сухого сжатия) является особенно целесообразным.

Эффективность работы компрессора, главным образом, определяется геометрией винтовых роторов и зазорами между ними. Для уменьшения утечек газа из зоны высокого давления в зону низкого давления зазор необходимо минимизировать. Однако, на практике реализовать это трудно. Во-первых, возрастает стоимость сложной обработки трехмерной поверхности винтов ротора для обеспечения заданной точности. Во-вторых, при контакте рабочих поверхностей роторов возможно их «схватывание» с последующим образованием задиров, что приводит к потере эффективности работы или полному отказу компрессора.

Решение данной проблемы путем различных методов закалки винтов роторов приводит лишь к временной защите от износа. При этом  растет уровень загрязнения сжимаемого газа. Повышение точности обработки поверхности увеличивает сложность, длительность и стоимость технологического процесса изготовления. 

Наиболее эффективным и технологичным решением для обслуживания и ремонта винтовых компрессоров сухого сжатия стало применение специальных покрытий Molykote от Dow Corning. Покрытие роторов наносится на их винтовую поверхность для минимизации зазоров, защиты от «схватывания» без изменения допусков на обработку поверхности. При использовании покрытия эффективность работы компрессора увеличивается на 5-7 %.

Рис. 1. Антифрикционное покрытие Molykote D-7409 на поверхности под микроскопом
Специальное антифрикционное покрытие Molykote D-7409 при нанесении на поверхность образует на ней защитную пленку, которая  снижает коэффициент трения ответных поверхностей, защищает их от коррозии и снижает шум при работе. Molykote D-7409 состоит из полиамидного связующего, в котором удерживается антифрикционный наполнитель – смесь дисульфида молибдена и графита. За счет своей слоистой структуры дисульфид молибдена улучшает приработку, снижает трение и обеспечивает минимизацию зазоров между соприкасающимися поверхностями роторов.

 

Рис. 2. Структура зоны контактаЗа счет связующих полиамидных смол покрытие обладает хорошей адгезией и заполняет микронеровности поверхностей винтов роторов, позволяя снизить допуски на их обработку. За счет упругости связующего вещества на микроуровне происходит снижение вибраций и шума, обеспечивается дополнительный герметизирующий эффект. После приработки зона контакта имеет более гладкую структуру (рис. 2).

Благодаря эффекту приработки покрытие роторов Molykote D-7409 можно наносить на температурно-расширяющиеся металлы (например, алюминий).

Защитная пленка, образуемая покрытием Molykote D-7409, обладает высокими антифрикционными свойствами и устойчива к действию различных агрессивных сред. Высокая антикоррозионная стойкость покрытия  Molykote D-7409 обеспечивает перекачку различных газов, содержащих влагу или химически активные вещества. Испытание солевым туманом согласно ASTM B 117 покрытие выдержало более 300 часов. Применение данного покрытия позволяет перекачивать охлажденные или перегретые газы в диапазоне температур от -70 °С до +380 °С. 

Антифрикционное покрытие имеет высокую несущую способность – по тесту Falex, проведенному согласно ASTM D-2625, она составляет 15800 Н.

Важной особенностью использования покрытия Molykote D-7409 является обеспечение низкого стартового коэффициента трения и сохранение своих свойств после длительного простоя оборудования. По результатам испытаний было установлено, что эффективность работы компрессоров увеличилась на 5 %, тем самым обеспечив снижение рабочих скоростей и энергозатрат.

Нанесение антифрикционного покрытия Molykote D-7409 на винтовые роторы компрессоров сухого сжатия позволяет повысить их КПД, увеличить межсервисные интервалы и продлить ресурс работы оборудования.

Срок службы покрытия Molykote D-7409 зависит от подготовки поверхности и способа его нанесения. В зависимости от заданной толщины пленки, которая должна составлять от 10 мкм до 15 мкм, Molykote D-7409 наносят путем распыления или погружения, после чего производят сушку в течение 30 минут при температуре +220 °С.

 

 

Other articles