Engineering solutions in the field of
lubricants and sealants

Repairing microturbines with MODENGY coatings. How can you protect the petal bearings against wear?

MODENGY anti-friction solid-film coatings retain their propertied at temperatures up to +500 °С. It enables to apply them at maintaining termally loaded bearings in the most advanced microturbines of both domestic and foreign production.

Что такое микротурбины?

Микротурбины представляют собой ультракомпактные тепловые электростанции, снабженные электронной системой управления и вспомогательными агрегатами. Все элементы смонтированы в общем несущем каркасе.

От внешних воздействий микротурбины обычно защищены специальными контейнерами (кожухами) со звукоизоляционным и температурным компенсированием. Это позволяет устанавливать микротурбины даже Крайнем Севере.

Микротурбины работают на разных видах топлива – как газообразного, так и жидкого. Они преобразуют энергию его сгорания в электричество и тепло.


Несмотря на сравнительно небольшие размеры, микротурбины обладают высокой производительностью. Низкий уровень вибраций и малое количество вредных для экологии выбросов делают их отличной альтернативой другим силовым агрегатам.


В условиях плотной городской застройки и высокой стоимости земельных участков микротурбины устанавливают прямо на крышах зданий. Их используют в торговых комплексах и складских помещениях, на нефтяных платформах и стройплощадках. 


Микротурбины


Обслуживание и ремонт микротурбин

Обслуживание и ремонт микротурбин осуществляются по мере необходимости. В среднем, регламентные работы проводятся не чаще раза в год: меняются воздушные фильтры, свечи зажигания и прочие расходники.

Срок службы микротурбин до капитального ремонта зависит от условий эксплуатации оборудования. Кроме того, интервалы определяет производитель. Например, микротурбины Capstone работают на одном двигателе 5-6 лет. По истечении этого срока силовой агрегат подлежит замене.

Ресурс двигателя может быть продлен путем замены лепестковых газодинамических подшипников (ЛГП) – бесконтактных опор с газовой смазкой. Во многом благодаря этим деталям микротурбины получили столь широкое распространение. ЛГП не требуют применения смазочных материалов и охлаждающей жидкости, работоспособны в широком диапазоне температур, обладают высокими демпфирующими свойствами.

Основной парой трения в газодимических подшипниках является лепесток и вал.


Схема лепесткового газодинамического подшипника

Рис. 1. Лепестковый газодинамический подшипник и его схематичное изображение: 1 – лепесток, 2 – вал, 3 – корпус.

При пусках и остановах микротурбин, в переходных или аварийных режимах работы оборудования лепестки могут контактировать с валом. В результате на их поверхностях появляются задиры, из-за повышенного трения подшипники быстро изнашиваются.

Чтобы избежать этого, на лепестки ЛГП наносятся антифрикционные твердосмазочные покрытия.


Покрытия MODENGY для лепестковых газодинамических подшипников

При производстве российских микротурбин и ремонте зарубежных агрегатов (в частности, Capstone) используются антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY.

Они отвечают всем требованиям современной газотурбинной техники:

  • Обладают высокой термостойкостью (до +500 °С)
  • Имеют хорошую адгезию к металлам
  • Практически не подвержены износу
  • Образуют защитный слой с очень низким коэффициентом трения и быстрой прирабатываемостью

Покрытия эффективно снижают трение и защищают детали от задиров. Обработанные поверхности имеют характерный серый цвет с металлическим отблеском (рис. 2).


Внешний вид покрытий MODENGY на деталях

Рис. 2. Внешний вид покрытий MODENGY на различных деталях

В линейке покрытий MODENGY для микротурбин имеются как традиционные составы на основе дисульфида молибдена, политетрафторэтилена и графита, так и материалы с другими компонентами.

Например, покрытие MODENGY 2560 содержит дисульфид вольфрама и специально синтезированный графит, а также неорганическое связующее вещество на основе комбинации солей металлов.

Данное покрытие отличается особой термостойкостью (до +500 °С) и повышенной адгезией, не разрушается под действием кислот, эффективно при низких и высоких скоростях скольжения (от 0 до 20 м/с).

Состав отверждается в два этапа: 40 минут при +100 °С, а затем 160 минут при +150 °С.

Другие материалы MODENGY, которые используется в лепестковых газодинамических подшипниках турбин, имеют немного меньшие диапазоны рабочих температур. При этом все они обладают свойствами ресурсной смазки и позволяют создавать необслуживаемые узлы трения.


Покрытия MODENGY для ЛГП


Покрытие MODENGY 1007 на основе графита и полиамид-имидного связующего выдерживает от -50 до +350 °С. Оно отличается высокой адгезией, нетоксичностью, длительным сроком службы.

На поверхностях лепестков это покрытие образует особо прочную пленку серо-черного цвета, которая защищает детали в условиях повышенной влажности и запыленности.

Состав полимеризуется при нагреве до +200 °С всего за 20 минут.

MODENGY 1014 с политетрафторэтиленом (ПТФЭ) и дисульфидом молибдена обладает низким коэффициентом трения. После полимеризации покрытие приобретает очень гладкую текстуру, что немаловажно для газодинамического режима в подшипнике.

Материал отличается химической стойкостью, отличными антикоррозионными свойствами (> 672 часов по результатам ускоренного теста в соляном тумане). Диапазон рабочих температур покрытия MODENGY 1014 – -75 … +255 °С, время полимеризации при +200 °С – 40 минут.

Яндекс.Метрика