Подшипники турбины в паровых и газовых установках

Подшипники турбины: паровой и газовой

Подшипники — это важные элементы, которые соединяют подвижные и неподвижные части турбины. Их основная задача — уменьшить трение и износ между ротором и статором.

В паровых и газовых турбинах используются подшипники скольжения. Они позволяют центровать вал, а также поддерживают его вес и нагрузки во время вращения.

Подшипник состоит из корпуса и вкладышей. Вкладыши предназначены для равномерного распределения смазочной жидкости.

Для охлаждения и смазывания подшипника используется масло. В процессе работы ротор «плавает» в масляном зазоре, что предотвращает контакт и износ деталей.

При включении и выключении агрегата подшипники испытывают максимальное трение и износ, поскольку пленка, защищающая детали, еще не образована. Чтобы избежать повреждений в эти моменты, на внутреннюю поверхность вкладышей подшипников наносят баббит — сплав, содержащий олово, медь и другие легирующие добавки.

Подшипники паровых и газовых турбин требуют постоянной и непрерывной смазки маслом. Для этой цели в конструкции предусмотрены специальные каналы для протока жидкости.

Подшипники микротурбины

В микротурбинных установках, которые обеспечивают бесперебойное производство чистой энергии, применяются газодинамические подшипники. Они функционируют без смазочных жидкостей.

Эти устройства состоят из нескольких конусных или плоских пластин, расположенных между вращающимся валом и корпусом. Принцип их работы основывается на деформации лепестков при высоких скоростях, образуя воздушную подушку, которая предотвращает контакт и износ элементов.

Лепестковые газодинамические подшипники подвергаются повышенному износу в моменты запуска и остановки. Чтобы избежать фрикционного разогрева и повреждений, на их поверхность наносят антифрикционные твердосмазочные покрытия. Например, для деталей, работающих при температуре до +500 °C, используют MODENGY 2560. Это создает устойчивый слой из частиц твердой смазки на стороне пластины, обращенной к валу, что значительно увеличивает срок службы деталей.

Преимущества применения лепестковых газодинамических подшипников:

• Снижение габаритов конструкции за счет отказа от масляных систем
• Отсутствие вредных испарений
• Неограниченная скорость вращения ротора
• Стабильность и сопротивление вибрациям
• Долговечность и минимальные требования к обслуживанию при использовании защитных покрытий

Из-за ограниченной грузоподъемности такие подшипники пока не нашли широкого применения в крупных турбинах.

Будущее разработки подшипников для энергетических турбин заключается в отказе от смазочных жидкостей и масляных систем, что позволит уменьшить размеры и повысить экологичность работы установки.