¿A qué se debe prestar atención en el diseño de cojinetes de turbomaquinaria?

A cojinete de turbomaquinaria lleva un eje giratorio que pasa entre la turbina y el compresor. Su diseño radial permite situarlo a una temperatura más baja que los rodamientos radiales convencionales. Este tipo de rodamiento también permite una mejor refrigeración y una vida más larga. Además, este diseño también permite un mejor control sobre el posicionamiento axial del compresor.

La turbomaquinaria moderna sin aceite requiere cojinetes de bajo mantenimiento, confiables y de baja pérdida de potencia. Debido a la temperatura extrema y la densidad de potencia de estas máquinas de alta velocidad, los cojinetes lubricados con líquido convencionales no son adecuados. Un moderno cojinete de lámina sin aceite satisface estas necesidades al tiempo que proporciona una baja pérdida de potencia y una alta capacidad de carga, incluso en operaciones supercríticas. Estas características hacen que los cojinetes de lámina sin aceite sean una opción ideal para aplicaciones de turbomaquinaria.

Las turbomáquinas de la técnica anterior utilizan cojinetes lisos y de empuje situados entre la turbina y el compresor. Esta disposición evita que estén expuestos al calor excesivo generado en la cámara de combustión. El calor generado por la turbina y el compresor también afecta la vida útil de los cojinetes de empuje y los cojinetes lisos. Sin embargo, la tecnología de materiales modernos permite diseños más eficientes y rentables para cojinetes metálicos.

Estos materiales pueden soportar una gran cantidad de presión y peso. Los diseños actuales soportan una libra de carga por pulgada cuadrada de área proyectada del cojinete y 1000 rpm del eje. El diseño de estos rodamientos es muy complejo y requiere consideraciones de diseño especiales. Además, este diseño también mejora las propiedades de soporte de peso.

Otro factor importante que afecta la vida útil de un cojinete de turbomaquinaria es su comportamiento dinámico. Su comportamiento suele ser no lineal y, a menudo, muestra patrones inesperados. Debido a esto, el diseño de los cojinetes de las turbomáquinas debe tener en cuenta estos comportamientos y tenerlo en cuenta. Es fundamental desarrollar modelos adecuados para los rodamientos para garantizar un funcionamiento y rendimiento óptimos.