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机械工业设计

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涡轮压缩机已变成当代水处理工艺的支柱,它具备机械简易的设计构思,稳定性和优良的能源效率。它们十分适用在相对较低的压力下生产很多压缩空气的情況,它们依靠于轴承,该轴承能够高速旋转且阻力最低且可长期转动。现如今,市面 以2种竞争技术为核心:翼型轴承和有源电磁轴承。

涡轮压缩机中心的转子由高速电动机提供动力,一般沒有正中间齿轮。在运作中,电动机轴和转子部件的转动速度更是高达五十,000rpm,并在大修理间有可能会持续运作很长一段时间。这些条件需要特殊类别的轴承,当代涡轮压缩机设计构思中一般采用2种方式。

翼型轴承

空气箔轴承是1种气体轴承,其设计构思运用气体膜中的压力将移动和固定表面保持分离,进而达到低摩擦,高速旋转。气体轴承运作所需的压力能够通过轴承本身的转动从外界提供或內部形成。空气箔轴承采用后1种方式,所以,它们是动态性气体轴承的1种。

空气箔轴承由美国国家航空航天局(NASA)在1960年代和1970年代开发设计,专门用以涡轮机械应用。在空气箔设计构思中,旋转轴和固定壳体间的空间包括2个薄箔,它们由涂有低耐磨材料(例如PTFE(聚四氟乙烯))的金属制作而成。外界箔片(称作凸块箔片)是波纹状的,能够弯折以适应轴承中的运动或未对准。內部箔片称作顶端箔片,是圆柱的,其形状可紧密包裹在轴或轴颈上。当轴转动时,空气在轴和顶端金属箔间被吸入,形成1个狭窄的空隙,容许以最低的摩擦转动。

电磁轴承

磁性轴承通过磁悬浮来支持旋转轴。大部分磁性轴承设计构思均采用围绕着 轴承箱布置的磁铁和包括铁磁材料的轴。磁铁吸引轴,并当平衡作用在轴上的力时,磁铁会远离壳体,进而容许低摩擦转动。

此设计构思采用由电子控制系统提供动力的电磁体,该电磁体能够调整其形成的力。外壳中的传感器不断地监测轴的具体位置,控制系统改变传递给磁铁的功率,以将轴保持在最佳位置。

互联的未来

作为工业4.0世界的另1个优势,电磁轴承系统为压缩机提供了“内置”状态监测功能。控制系统不断地搜集相关轴的精准具体位置的数据信息,进而能够检验和剖析潜在性问题的振动,不对中及其它预警迹象。

苏尔寿(Sulzer)在HST涡轮压缩机系列中采用磁性轴承已经有二十五年了。首台HST机器于1996年安装,现阶段仍在运作。这些模块中采用的轴承和控制系统是內部开发设计的,直至今日,该企业仍在继续开发设计自己的轴承和控制系统的设计构思。此项经验使大家对该技术满怀信心,并帮助其性能和稳定性不断地提升 。

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