Soorten contactloze lagers in turbocompressoren

Lagers spelen een cruciale rol in elk stuk roterende machines. Ze ondersteunen niet alleen de belasting van het roterende assamenstel, maar verminderen ook de wrijving tussen de bewegende en stationaire delen. Veelvoorkomende soorten lagers zijn traditionele kogellagers, rollagers en kegellagers. Deze lagers zijn acceptabel voor apparatuur die op normale snelheden werkt, maar werken niet op zeer hoge snelheden vanwege de hoeveelheid gegenereerde warmte. Om roterende machines met meer dan 10.000 omwentelingen per minuut (RPM) te laten werken, is een andere oplossing nodig om voortijdige uitval te voorkomen.

Voer contactloze lagers in. Zoals de naam al doet vermoeden, zorgen deze lagers ervoor dat het roterende samenstel wordt ondersteund zonder contact te maken met een ander oppervlak. Contactloze lagers bieden de grootste efficiëntie door typische lagerverliezen als gevolg van wrijving tussen de rollende elementen te elimineren. Er zijn twee hoofdtypen contactloze lagers:vloeistoflagers en magnetische lagers.

Vloeistoflagers worden verder onderverdeeld in hydronamische of hydrostatische lagers. In beide typen wordt een vloeistof zoals olie, water of lucht gebruikt als ondersteuningsmedium. Lagers van het statische type maken gebruik van vloeistof onder druk van een pomp om de as te ondersteunen. Dynamische lagers vertrouwen op de roterende montage met hoge snelheid om een ​​onder druk staande wig tussen de as en het lageroppervlak te creëren. Voor dit artikel zullen we ons concentreren op vloeistoflagers van het type luchtfolie en magnetische lagers als opties voor turbocompressoren met hoge snelheid. Laten we eens nader bekijken hoe deze lagers werken en welke voordelen ze bieden.

Luchtfolielagers

Luchtfolielagers werken gedeeltelijk vanwege de slipvrije toestand van vloeistoffen. Naarmate een roterende as in snelheid toeneemt, blijven luchtmoleculen aan de as kleven en worden uiteindelijk eronder getrokken om een ​​ondersteunend luchtkussen te vormen. Dit kussen scheidt de as en de omliggende componenten en laat de as vrij draaien. Het andere onderdeel dat nodig is voor het luchtlager is de luchtfolie en de ondersteunende veerconstructie die het lager zijn draagvermogen geeft.

Luchtfolielagers hebben het voordeel dat er geen externe pomp of compressor nodig is om de lucht onder druk te zetten. De folies bestaan ​​uit dunne stukjes hittebestendig staal die tot de juiste foliestructuur worden gevormd. Dit betekent dat de lagers de voordelen bieden van geen contact tijdens bedrijf en behoorlijke belastbaarheid tegen zeer lage fabricagekosten.

Een nadeel van luchtfolielagers is een lager draagvermogen dan traditionele rollagers. Dit betekent dat de ondersteunde asconstructies kleiner moeten zijn dan die ondersteund door rollagers. Om deze reden zijn machines die dit type lager gebruiken beperkt tot een paar honderd pk. Hoewel luchtlagers tijdens normaal gebruik geen contact hebben, hebben ze wel contact tijdens de start- en stopperiodes van de werking van machines. Deze periode van glijdende wrijving wordt vaak verlicht door het aanbrengen van een antiaanbaklaag, zoals Teflon, op het bovenste folieoppervlak. De coating zal echter uiteindelijk verslijten totdat de wrijving tijdens het starten en stoppen te hoog is en de lagers het begeven.

Magnetische lagers

Magnetische lagers werken door elektromagneten te gebruiken om de rotor tijdens bedrijf te laten zweven. Stroom wordt geïnjecteerd in een samenstel van spoelen rond de rotor die de as naar elke spoel trekken wanneer deze actief is. Naast algemene levitatie wordt de geïnjecteerde stroom gebruikt om de rotor rond het midden van zijn as te laten draaien om contact met de stationaire delen te voorkomen. De hoge rotatiesnelheid betekent dat de aspositie met een zeer hoge snelheid moet worden geanalyseerd om stroom naar de juiste spoelen te injecteren en de as op zijn plaats te laten draaien. Dit vereist een geavanceerde lagercontroller.

Magnetische lagers hebben verschillende voordelen. Ten eerste is er geen mechanische slijtage, zelfs niet tijdens het starten en stoppen. Daarom is er geen praktische vermoeiingslevensduur voor dit type lager. Bovendien kunnen turbomachines die pieken ervaren, worden beschermd tegen schade tijdens pieken. Magnetische lagers kunnen actief piekkrachten detecteren en stroom injecteren om de as in zijn as te laten draaien. Het nadeel komt van de extra kosten van de magnetische spoelassemblages en actieve lagercontroller. Samengevat, de toegevoegde levensduur en betrouwbaarheid van de magnetische lagers gaat gepaard met een hogere prijs voor de lagerconstructie.

Bladblazers die contactloze lagers gebruiken, kunnen duurder zijn, maar ze leveren de grootste efficiëntie en ROI in de vorm van energiebesparingen door traditionele lagerwrijvingsverliezen te elimineren. Neem contact op met een van onze experts om te zien hoeveel u kunt besparen door een energiezuinige machine te installeren.