Sprawy dotyczące przedsiębiorstw Wspieranie postępu: kluczowa rola dużych i małych obudow bimetalowych w zakładach energetycznych
Wspieranie postępu: kluczowa rola dużych i małych obudow bimetalowych w zakładach energetycznych
2020-03-27
Wspieranie postępu: kluczowa rola dużych i małych obudow bimetalowych w zakładach energetycznych
Sektor energetyczny działa w skali i w warunkach, które doprowadzają komponenty inżynieryjne do ich absolutnych granic.Niezawodna obsługa jest nie tylko pożądana, ale niezbędna do zasilania społeczności i przemysłu.W tym wymagającym krajobrazie,z wyłączeniem zestawów o masie nieprzekraczającej 10 kgNie są to proste zęby, są to wyrafinowane składniki, specjalnie zaprojektowane do osiągania wysokich osiągów,występują w obu maszynach ciężkich (wielkogabarytowe obudowy łożysk bimetalowych) oraz mniejszych, ale równie istotnych systemów pomocniczych (O masie przekraczającej 20 g/m2)).
Ale co sprawia, że łożyska bimetalowe są tak odpowiednie dla obiektów energetycznych i w jaki sposób różnią się one w zależności od wielkości?
Zrozumienie korzyści płynących z biometalu
W przeciwieństwie do złożona z brązu lub polimerowych buchów, obudowa bimetalowa jest strukturą kompozytową, genialnie łączącą siły dwóch różnych materiałów:
Warstwa wspierająca:Zwykle wykonane z mocnego, sztywnego materiału, takiego jakstal węglowaWarstwa ta zapewnia integralność strukturalną, wysoką zdolność nośną, stabilność wymiarową i ułatwia rozpraszanie ciepła.Pozwala również na bezpieczne zamontowanie prasy lub montaż do obudowy.
Warstwa stopu łożyska:Cienkie warstwy specjalnego stopu łożyskowego połączone metalotechnicznie z wewnętrzną średnicą podłoża.
Zestawy z brązu (z ołowiem lub bez ołowiu):Złoty brązu bez ołowiu (wykorzystujące pierwiastki takie jak bizmut, cynk,W związku z tym, że w Polsce w większości przypadków występuje.
Zestawy aluminium (np. Aluminium-Cinn, Aluminium-Silicon):Zapewniają dobrą wytrzymałość na zmęczenie (zwłaszcza w wyższych temperaturach), doskonałą odporność na korozję i dobrą przewodność cieplną.
Pozostałe podszewki specjalnemogą być stosowane w zależności od konkretnego środowiska chemicznego lub temperatury.
Podstawowa zasada:Połączyćwytrzymałość i opłacalność stalizwyższe właściwości tribologiczne (tarcie, zużycie, kompatybilność) specjalistycznego stopu łożyskowego.
Dlaczego łożyska bimetalowe są używane w elektrowniach
Infrastruktura energetyczna stanowi wyjątkowy zestaw wyzwań idealnie dostosowanych do zalet łożysk bimetalowych:
Wyzwanie w energetyce
Korzyści z łożyska bimetalowego
Znaczenie
Niezwykle duże obciążenia (statyczne i dynamiczne)
Stalowe podłoże zapewnia wyjątkową wytrzymałość i odporność na deformacje pod ciężkimi obciążeniami.
Niezbędne do podtrzymania masywnych wałów obracających się w turbinach, generatorach, dużych pompach, sprężarkach, skrzyniach biegów.
Potrzeba niezawodności i długowieczności
Robustna konstrukcja; warstwa łożyska zaprojektowana do odporności na zużycie i zapobiegania napadom.
Nieplanowane przestoje w elektrowniach lub zakładach naftowo-gazowych są niezwykle kosztowne i zakłócające.
Różne prędkości i ruchy
Odpowiednie do obrotu, drgań i obsługi potencjalnych warunków smarowania granicznego.
Od powolnego biegu w silniku turbiny wiatrowej do szybszych wałów pomp.
Ekstremalne temperatury
Stalowe podłoże utrzymuje integralność; warstwa stopu wybrana dla określonego zakresu temperatur.
Obsługuje ciepło z silników spalinowych, turbin, tarcia, a także potencjalnie zimne warunki uruchomienia.
Efektywność kosztowa w skali
Wyższa jakość niż solidowe stopy z brązu/specjalistyczne dla dużych średnic.
Wytwarzanie ogromnych, stałych łożysk z brązu jest kosztowne i zwiększa wagę.
Instalacja i integracja mieszkań
Stalowe podłoże umożliwia niezawodne mocowanie prasy i odpowiada rozszerzaniu termicznemu stalowych obudow.
Uproszcza projektowanie i montaż, zapewniając bezpieczne dopasowanie i przewidywalną wydajność.
Historia dwóch rozmiarów: duże i małe łożyska bimetalowe
Podstawowa zasada jest ta sama, jednak w przypadku dużych i małych osłon bimetalowych w obiektach energetycznych zastosowanie i rozważania projektowe różnią się znacząco:
1. Duże wielkości bimetalowe rękawki łożysk (często specjalnie zaprojektowane)
Typowe zastosowania:
Główne wały turbiny:Turbiny wodne, parowe, gazowe, wspierające wirniki ważące wiele ton.
Łożyska rotorowe generatora:Podtrzymujące masywne obracające się uzwojenia pola.
Wielkie łożyska skrzyni biegów:Turbiny wiatrowe (stopnie planetarne, wały główne), duże napędy przemysłowe.
Główne łożyska pompy i sprężarki:Pompy krytycznych procesów (woda do kotła, pompy rurociągowe), duże sprężarki przemysłowe.
Punkty obrotowe:Duże zawory, mechanizmy bramki, podstawy ciężkich urządzeń obrotowych.
Kluczowe czynniki napędowe:
Pojemność ekstremalnego obciążenia:Głównym powodem jest to, że stalowe plecy wytrzymują ogromne siły.
Skala i koszty:Brąz staje się niepraktyczny i zbyt kosztowny, gdy średnica jest mierzona w metrach lub kilku calach.
Integracja strukturalna:Potrzeba solidnego zamontowania w dużych obudowach.
Rozważania projektowe:
Często wymagają wyrafinowanych systemów smarowania przymusowego (smarowanie hydrodynamiczne).
Dokładne ustawienie podczas montażu jest kluczowe.
Zarządzanie rozpraszaniem ciepła jest kluczowe.
Może zawierać funkcje takie jak rowy olejowe, porty czujników temperatury.
Zwykle zaprojektowane na zamówienie dla konkretnej aplikacji.
2. Małe rękawki łożysk bimetalowych (często w standardowych rozmiarach)
Typowe zastosowania:
Pompy pomocnicze:Pompy oleju, paliwa, chłodzące.
Wykonujące zawory i połączenia:Zapewniające trwałe punkty obrotowe.
Systemy sterowania:Mechanizmy wewnątrz regulatorów, regulatorów, urządzeń rozłącznikowych.
Małe silniki:Podtrzymanie wału, gdy obciążenia przekraczają pojemność nośną polimeru.
Komponenty silnika (w zestawach podstawowych):Wymagania w odniesieniu do urządzeń, które nie są zgodne z wymogami niniejszego regulaminu:
Rulki wspierające i przewodniki:W różnych urządzeniach przetwarzających lub obsługujących urządzenia w zakładzie.
Kluczowe czynniki napędowe:
Dobry pojemność ładunkowa w zwartej przestrzeni:Oferują wyższą ładowność niż wiele łożysk polimerowych o podobnej wielkości.
Trwałość i odporność na zużycie:W trudnych warunkach lub w warunkach nieco ścierających, przewyższaj prostych buchów.
Efektywność kosztowaCzęsto dostępne w standardowych rozmiarach, co czyni je ekonomicznymi częściami zamiennymi lub częściami OEM.
Tolerancja temperatury:Lepsza wydajność w wysokich temperaturach niż wiele standardowych polimerów.
Rozważania projektowe:
Można stosować smarowanie tłuszczowe, rozpylanie olejem lub obsługiwać suche lub przerywane smarowanie w zależności od podszewki.
Standardowe tolerancje często wystarczają.
Łatwiejsza instalacja w porównaniu z dużymi.
Konkurencja występuje w zakresie brązu stałego, łożysk spiekanych i polimerów o wysokiej wydajności. Wybór zależy od określonej równowagi obciążenia/prędkości/środowiska i kosztów.
Kontrast między dużymi a małymi rękawami bimetalowymi w zakresie energii:
Cechy
Wielkie rękawki bimetalowe
Małe rękawki bimetalowe
Główny kierowca
Pojemność ekstremalnego obciążenia, koszty w skali