Подшипники турбины
- Подшипники микротурбины
- Подшипники турбины: паровой и газовой
Подшипник турбины – это узел, служащий для фиксации в пространстве, обеспечения вращения и снижения износа вала.
Для энергетических паро- и газотурбинных установок используются опорные или опорно-упорные масляные подшипники скольжения, для микротурбин – лепестковые газодинамические подшипники.
Подшипники микротурбины
Микротурбинные установки предназначены для автономного обеспечения энергией небольших площадей, таких как дома, торговые комплексы и так далее.
В них применяются газодинамические подшипники, которые являются одними из самых современных.
Принцип работы газодинамических подшипников основан на создании газового клина, который препятствует контакту вала и корпуса больших скоростях вращения, а также стабилизирует движение ротора. Для этого используются радиальные или осевые пластины, которые под давлением воздуха деформируются и создают необходимый зазор.
Преимущества газодинамических подшипников:
- Отказ от смазочной системы
- Отсутствие верхнего допустимого предела скорости вращения ротора
- Простота в обслуживании
- Длительный срок службы при условии применения качественных защитных материалов
Самым весомым преимуществом лепестковых подшипников является отказ от масла. Это позволяет свести на нет вредные выбросы в атмосферу. К тому же, система смазывания воздухом не предполагает наличия оборудования для подачи жидкости, а значит габариты установок значительно уменьшаются.
Газодинамические подшипники практически не подвержены износу при работе. Однако в моменты пуска-останова агрегата, то есть на малых скоростях вращения ротора, они усиленно трутся о вал, что приводит к фрикционному разогреву и повреждению деталей.
Именно поэтому обязательным условием при производстве пластин является нанесение на поверхность, обращенную к валу, антифрикционного материала.
Например, на лепестки, функционирующие при нагреве до +500 ℃, наносят антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 2560. Благодаря этому предотвращается фрикционный разогрев деталей и продлевается срок их службы. На детали, функционирующие при меньшем нагреве, наносят составы MODENGY 1014 и MODENGY 1007.
Низкая грузоподъемность газовой подушки не позволяет применять газодинамические подшипники в крупных турбинных установках. Там используют масляные устройства.
Подшипники турбины: паровой и газовой
В энергетических турбинах применяют опорные и опорно-упорные подшипники, которые принимают на себя вес ротора и силы, действующие на него.
Конструкция опорного подшипника состоит из вкладышей, колодок, уплотнительных прокладок, диафрагмы. Также предусмотрены каналы для прохода масла, так как такие подшипники работают только в условиях жидкостного трения.
На высоких скоростях вращения ротор «плавает» в масляном слое, толщина которого составляет несколько десятков микрометров. Благодаря этому снижается износ деталей.
Однако в моменты запуска и остановки агрегата наблюдается усиленное трение ротора о вкладыш подшипника. В данном случае для предотвращения износа напыляют баббит – антифрикционный сплав на основе олова, меди и других легирующих компонентов.
В процессе функционирования защитный слой постепенно истирается, однако существует возможность восстановления баббитового покрытия. Степень истирания контролируется с помощью скоб.
Подшипники турбины являются переходным элементом между подвижной и неподвижной частью установки. Они функционируют в условиях высоких скоростей вращения и усиленного трения в моменты пуска-останова агрегата, поэтому нуждаются в контроле и своевременной замене изношенных частей.