Спросите Atlas Copco:надежны ли высокоскоростные турбонагнетатели? Часть I

Спросите у Atlas Copco – это сегмент, в котором обсуждаются часто задаваемые вопросы о различных компрессорах, вакуумных и воздуходувных технологиях, процессах и передовом опыте. Сегодняшний ответ дал Пол Петерсен, региональный менеджер по воздуходувкам и компрессорам низкого давления.

В течение последних десяти лет высокоскоростные турбонагнетатели (HSTB) были горячей темой в отрасли очистки сточных вод. В то время как некоторые установки работают с ними хорошо, другие - нет, что приводит к вопросу:Надежны ли турбонагнетатели? Ответ кроется в конструкции воздуходувки, условиях окружающей среды на предприятии и условиях эксплуатации.

Сегодня мы рассмотрим влияние конструкции воздуходувки, в частности типов подшипников, методов охлаждения двигателя и типов продувочных клапанов.

Типы подшипников

В воздуходувках используются два основных типа бесконтактных подшипников:воздушно-фольговые и магнитные. Подшипники с воздушной фольгой относительно просты по конструкции и имеют низкие капитальные затраты. Нет контроллеров подшипников и сложных датчиков, о которых нужно беспокоиться, но если подшипники воздушной фольги перегружены, помпаж может вызвать каскад отказов в нагнетателе.

В последние годы все большую популярность приобретают HSTB с магнитными подшипниками. Они имеют несколько более сложную конструкцию, чем подшипники с воздушной фольгой, потому что магнитные подшипники позволяют машине точно контролировать зазоры крыльчатки и обеспечивают динамическую реакцию на дросселирование и помпаж, защищая нагнетатель и двигатель практически во всех ситуациях.

Охлаждение двигателя

Способ охлаждения двигателя также влияет на надежность турбонагнетателей. Двигатели с воздушным охлаждением более восприимчивы к проникновению посторонних частиц, таких как твердые частицы, коррозионно-активные газы и ржавчина, которые могут повредить двигатель. При неправильном обслуживании детали двигателя с воздушным охлаждением, такие как обмотки и подшипники, могут перегреться.

В двигателях с водяным охлаждением охлаждающая вода проходит через рубашку вокруг двигателя для уменьшения нагрева. В лучших системах несколько датчиков контролируют условия и тщательно поддерживают температуру, обеспечивая высокую эффективность и надежность.

Продувочный (предохранительный) клапан

Последним элементом конструкции воздуходувки, который может повлиять на общую надежность, является продувочный или предохранительный клапан. Быстродействующие продувочные клапаны (также называемые FABOV) обычно используются в сочетании с воздушными подшипниками в высокоскоростных турбонагнетателях. У FABOV есть ограничения — если вал соприкасается с подшипником с воздушной фольгой, компоненты могут сплавиться друг с другом, что приведет к катастрофическому отказу. Чтобы предотвратить любые проблемы, эти продувочные клапаны должны быть быстрыми. Чтобы избежать сбоя, они должны полностью открыться за миллисекунды.

Модулирующие продувочные клапаны используются в некоторых конструкциях HSTB с магнитными подшипниками. Когда контроллер нагнетателя определяет состояние помпажа, на привод посылаются сигналы увеличить скорость, а модулированному продувочному клапану — слегка открыться. Поскольку контроллер магнитных подшипников отслеживает и управляет положением вала, в FABOV нет необходимости.

In part two, we will examine how environmental conditions and operating conditions can influence turbo blower reliability, and determine a few ways you can ensure your blowers continue to support your application. Check back next time to get the full story, and don’t forget to subscribe to our weekly newsletter.