Асноўныя прымянення PEEK ў турбакампрэсарах

У сучаснай прамысловасці кампрэсары часта называюць «сэрцам прамысловасці». Турбакампрэсары, асабліва высакахуткасныя цэнтрабежныя кампрэсары, з'яўляюцца асноўным верціцца абсталяваннем у нафтахіміі, ахаладжэнні і кандыцыянаванні паветра, захоўванні вадароду і іншых важных галінах. Паколькі патрабаванні да хуткасці, ціску і эфектыўнасці працягваюць расці, звычайныя металічныя матэрыялы пачынаюць сутыкацца з новымі межамі прадукцыйнасці.

PEEK (поліэфірэтэркетон), які часта называюць «каралём спецыяльных інжынерных пластыкаў», спалучае ў сабе ўстойлівасць да высокіх тэмператур, высокую трываласць, самазмазку, электраізаляцыю і стабільнасць памераў, што дазваляе яму адыгрываць незаменную ролю ў турбакампрэсарах.

Выкарыстанне PEEK у кампрэсарах не адбылося адразу. Упершыню ён быў выкарыстаны ў абмежавальных пласцінах нагнятання і язычках клапанаў у поршневых халадзільных кампрэсарах, дзе яго нізкая ўласная частата значна зніжала ўдарны шум пры адначасовым павышэнні эфектыўнасці. У мембранных кампрэсарах язычкі клапанаў PEEK павялічваюць інтэрвалы замены дзякуючы выдатнай устойлівасці да стомленасці і высокай тэмпературы. Гэтыя сталыя прыкладанні заклалі трывалую аснову для выхаду PEEK на больш патрабавальную сферу турбакампрэсараў.

Шасцярні валаў цэнтрабежных кампрэсараў з убудаванай перадачай звычайна працуюць пры 15 000–70 000 абаротах у хвіліну і пры тэмпературах вышэй за 200 °C, пастаянна падвяргаючыся пераменным нагрузкам, хімічным уздзеянням змазачнага алею і рызыцы электрастатычнага разраду. Звычайныя металічныя ўпартыя падшыпнікі схільныя да адгезійнага зносу, расшчаплення паверхні ад стомленасці і нават электрычнай эрозіі, выкліканай напругай на вале; звычайныя палімеры змагаюцца за тое, каб адначасова адпавядаць патрабаванням высокай трываласці, устойлівасці да паўзучасці і нізкага трэння.

Апублікаваная патэнтная літаратура паказвае, што PEEK можа быць нанесены на базавую паверхню ўпорнага падшыпніка высакахуткаснага цэнтрабежнага кампрэсара, каб утварыць шэраг нахільных падушачак. Гэта ператварае матэрыял з 'дапаможнага кампанента ўшчыльнення' ў 'асноўны кампанент перадачы энергіі'.

PEEK таксама шырока выкарыстоўваецца для ўшчыльняючых кольцаў, поршневых кольцаў і ўпорных шайбаў у кампрэсарах. Параўнальныя даследаванні паказваюць, што PEEK прапануе найлепшы баланс трываласці і зносаўстойлівасці для высакахуткасных паслуг з сярэдняй і высокай нагрузкай. ПТФЭ з напаўненнем падыходзіць для спецыяльных прыкладанняў, якія патрабуюць надзвычай нізкай ступені зносу, але яго грузападымальнасць ніжэй, чым у ПЭЭК.

PEEK можа выконваць важныя абавязкі ў турбакампрэсарах дзякуючы сваёй унікальнай камбінацыі ўласцівасцей:

Армаваны вугляродным валакном PEEK (CF/PEEK) паспяхова выкарыстоўваецца для вытворчасці крыльчатак вадародных цэнтрабежных кампрэсараў. Яго ўдзельная трываласць значна вышэйшая, чым у тытанавых сплаваў, што дазваляе хуткасці наканечніка крыльчаткі да 688 м/с у параўнанні з прыблізна 350–400 м/с для звычайных металічных крыльчатак. Гэтыя звышвысокія хуткасці могуць падняць аднаступенчаты каэфіцыент ціску з 1,2–1,5 да вышэй за 2,5, значна скарачаючы колькасць прыступак і зніжаючы кошт абсталявання.

Паколькі тэхналогія кампрэсараў працягвае развівацца, сфера прымянення PEEK і яго кампазітаў усё яшчэ пашыраецца.

Ад больш ціхіх пласцін клапанаў да высакахуткасных падшыпнікаў і звышхуткасных крыльчатак, эвалюцыя PEEK у турбакампрэсарах паказвае, што становіцца магчымым, калі матэрыялазнаўства сустракаецца з практычнай тэхнікай. Калі трэнне, знос, электрычная ізаляцыя або вага становяцца вузкім месцам прадукцыйнасці, добра распрацаванае рашэнне PEEK можа стаць ключом да прарыву.