Tipe Bantalan Nonkontak pada Kompresor Turbo

Bantalan memainkan peran penting dalam setiap bagian dari mesin berputar. Mereka tidak hanya mendukung beban rakitan poros yang berputar, tetapi juga mengurangi gesekan yang dihasilkan antara bagian yang bergerak dan diam. Jenis bantalan yang umum termasuk bantalan bola tradisional, bantalan rol, dan bantalan rol tirus. Bantalan ini dapat diterima untuk peralatan yang beroperasi pada kecepatan normal tetapi terbatas untuk beroperasi pada kecepatan yang sangat tinggi karena jumlah panas yang dihasilkan. Untuk mengoperasikan mesin berputar pada 10.000+ putaran per menit (RPM), diperlukan solusi berbeda untuk mencegah kegagalan prematur.

Masukkan bantalan nonkontak. Seperti namanya, bantalan ini memungkinkan rakitan berputar didukung tanpa menyentuh permukaan lain. Bantalan non-kontak menawarkan efisiensi terbesar dengan menghilangkan kehilangan bantalan akibat gesekan antara elemen gelinding. Ada dua jenis utama bantalan nonkontak:bantalan fluida dan bantalan magnetik.

Bantalan fluida selanjutnya dipecah menjadi bantalan hidronamak atau hidrostatis. Pada kedua jenis tersebut, cairan seperti minyak, air, atau udara digunakan sebagai media pendukung. Bantalan tipe statis memanfaatkan cairan bertekanan eksternal dari pompa untuk menopang poros. Bantalan dinamis bergantung pada rakitan berputar kecepatan tinggi untuk membuat irisan bertekanan antara poros dan permukaan bantalan. Untuk artikel ini kita akan fokus pada bantalan fluida jenis foil udara dan bantalan magnet sebagai opsi untuk kompresor turbo kecepatan tinggi. Mari kita lihat lebih dekat cara kerja bearing ini dan keuntungan yang ditawarkannya.

Bantalan Foil Udara

Bantalan foil udara berfungsi sebagian karena kondisi cairan yang tidak licin. Saat poros berputar meningkatkan kecepatan, molekul udara menempel pada poros dan akhirnya ditarik ke bawah untuk membentuk bantalan udara pendukung. Bantalan ini memisahkan poros dan komponen sekitarnya dan memungkinkan poros berputar bebas. Komponen lain yang diperlukan untuk bantalan udara adalah foil udara dan struktur pegas pendukung yang memberi bantalan kapasitas bebannya.

Bantalan foil udara memiliki keuntungan karena tidak memerlukan pompa atau kompresor eksternal untuk menekan udara. Foil terdiri dari potongan tipis baja suhu tinggi yang dibentuk menjadi struktur foil yang tepat. Artinya, bantalan menawarkan keunggulan tanpa kontak selama operasi dan kapasitas beban yang layak dengan biaya produksi yang sangat rendah.

Salah satu kelemahan bantalan foil udara adalah kapasitas beban yang lebih rendah daripada bantalan jenis rol tradisional. Ini berarti rakitan poros yang didukung harus lebih kecil dari yang didukung oleh bantalan rol. Untuk alasan ini, mesin yang menggunakan bantalan jenis ini dibatasi hingga beberapa ratus tenaga kuda. Sementara bantalan udara tidak memiliki kontak selama operasi normal, mereka memiliki kontak selama periode start dan stop operasi mesin. Periode gesekan geser ini sering dikurangi dengan penerapan lapisan anti lengket, seperti Teflon, ke permukaan foil atas. Namun, lapisan tersebut pada akhirnya akan aus hingga gesekan selama mulai dan berhenti terlalu tinggi, dan bantalan rusak.

Bantalan Magnetik

Bantalan magnetik bekerja dengan menggunakan elektromagnet untuk mengangkat rotor selama operasi. Saat ini disuntikkan ke dalam kumpulan kumparan di sekitar rotor yang menarik poros ke setiap kumparan saat aktif. Selain levitasi umum, arus yang disuntikkan digunakan untuk menjaga agar rotor tetap berputar di tengah sumbunya untuk mencegah kontak dengan bagian stasioner. Kecepatan rotasi yang tinggi berarti bahwa posisi poros harus dianalisa pada tingkat yang sangat tinggi untuk menyuntikkan arus ke kumparan yang tepat dan menjaga agar poros tetap berputar. Ini membutuhkan pengontrol bantalan tingkat lanjut.

Bantalan magnetik memiliki beberapa keunggulan. Pertama, tidak ada keausan mekanis bahkan selama operasi start dan stop. Oleh karena itu, tidak ada umur kelelahan praktis untuk jenis bantalan ini. Selain itu, mesin turbo yang mengalami lonjakan dapat dilindungi dari kerusakan selama lonjakan. Bantalan magnet dapat secara aktif mendeteksi gaya lonjakan dan menyuntikkan arus untuk menjaga agar poros tetap berputar pada porosnya. Kerugiannya berasal dari biaya tambahan rakitan kumparan magnet dan pengontrol bantalan aktif. Singkatnya, umur panjang tambahan dan keandalan bearing magnetis menghasilkan harga yang lebih tinggi untuk rakitan bearing.

Blower yang menggunakan bantalan nonkontak mungkin lebih mahal, tetapi memberikan efisiensi dan ROI terbesar dalam bentuk penghematan energi dengan menghilangkan kerugian gesekan bantalan tradisional. Hubungi salah satu pakar kami untuk mengetahui berapa banyak yang dapat Anda hemat dengan memasang mesin hemat energi.