Турбодетандер: назначение, виды и основные элементы. Роль подшипников в работе устройства
- Принцип работы турбодетандеров
- Подшипники в турбодентандерах. Роль и обслуживание
Принцип работы турбодетандеров
Турбодетандер – устройство, которое используется для производства «холода» путем расширения сжатого газа. Эти машины позволяют эффективно преобразовывать энергию газа в механическую работу при низких температурах.
Турбодетандерные агрегаты подразделяются на множество видов в зависимости от типа классификации. Например, по роду рабочего газа выделяют: воздушные, гелиевые, водородные и турбодетандеры природного газа. Перейдем к принципу работы данных криогенных установок.
На начальном этапе работы турбодетандера происходит сжатие газа (обычно азота или воздуха) до высокого давления с помощью компрессора. Этот процесс повышает температуру газа и подготавливает его к дальнейшим действиям.
Далее сжатый газ подается в теплообменник, в котором охлаждается за счет тепла, переданного внешней среде или другому рабочему газу. Затем охлажденный газ подается в турбину и расширяется, приводя в движение лопатки ротора. Это движение преобразуется в механическую энергию, которая используется для привода компрессора или других механизмов.
Следующий этап – отвод тепла. После прохождения через турбину, газ отводится и может быть применен для охлаждения других процессов или отдан в окружающую среду.
Турбодетандер позволяет увеличить объем газа, оптимизировать процессы, связанные с его расширением, а также снизить энергопотребление за счет экономии ресурсов и уменьшения вредного воздействия на окружающую среду.
Подшипники в турбодентандерах. Роль и обслуживание
Турбодетандер в съемочной проточной части содержит подшипники, благодаря работе которых увеличивается мощность и уменьшаются габариты устройства.
Выделяют следующие виды подшипников: масляные, газо- и гидростатические, газо- и гидродинамические. Они необходимы для обеспечения плавного и эффективного вращения роторов турбодетандеров.
Для большей эффективности достижения этой цели были разработаны лепестковые газодинамические подшипники (ЛГП). Они позволяют повысить скорость вращения и работают при высоких температурах, предотвращая истирание элементов.
Чтобы подшипники прослужили долго и эффективно, на их поверхности необходимо наносить специальные стойкие покрытия. Одно из таких было разработано российской компанией «Моденжи» – антифрикционное высокотемпературное покрытие MODENGY 1071 для лепестковых газодинамических подшипников.
Газодинамическая смазка эффективно снижает трение рабочих поверхностей, защищает от износа в моменты пуска и останова турбодетандеров. MODENGY 1071 работоспособно в широком диапазоне контактных давлений и обеспечивает бесперебойную работу агрегатов.
Обслуживание рабочих элементов очень важно для эффективного и длительного функционирования любого оборудования, в частности турбодентандеров.
Эти устройства имеют множество применений, среди которых воздухоразделительные установки, рефрижератные аппараты, машины для получения жидкого гелия и водорода, аппараты для расширения природного газа и других углеводородов, воздушно-холодильные машины и другие установки.
Газодинамическая смазка, применяемая на подшипниках турбодетандеров, обеспечивает максимальную эффективность преобразования энергии газа в механическую работу, предотвращает износ и повышает ресурс турбодетандеров.