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Mancais de apoio versus mancais de encosto

 

1. Mancais de apoio e sua função

Rolamentos de suporteSão um componente importante de uma turbina a vapor. O rolamento principal também é chamado de rolamento radial.

Sua função é suportar todo o peso do rotor e a força centrífuga causada pelo desequilíbrio de massa do rotor, além de determinar a posição radial correta do rotor dentro do cilindro. Como cada mancal deve suportar cargas elevadas e o munhão do eixo gira em altas velocidades, os mancais de uma turbina a vapor utilizam mancais de deslizamento do tipo munhão, baseados no princípio da lubrificação por fluido. Uma película de óleo lubrificante pressurizado se forma entre o munhão do eixo e o mancal, gerando atrito fluido para garantir a operação segura e estável da turbina a vapor.

 

Existem quatro tipos principais de mancais principais para turbinas a vapor: mancais de suporte de casco cilíndrico, mancais de suporte de casco elíptico, mancais de suporte de cunha de óleo tripla e mancais de suporte de pastilhas oscilantes.

 

2. Função deRolamentos de encosto

A função de um rolamento de encosto é suportar o empuxo axial do rotor durante a operação e determinar e manter a posição axial relativa do rotor e do cilindro da turbina.

 

Os mancais de encosto podem ser projetados como unidades independentes ou combinados com mancais de apoio em uma única unidade, chamada de mancal combinado (mancal de encosto e apoio combinados).

Estruturalmente, podem ser multissegmentados ou em forma de setor; atualmente, o tipo mais utilizado é o rolamento em forma de setor. Seus principais componentes incluem sapatas de trabalho, sapatas de apoio, calços de ajuste e anéis de montagem.

 

Em ambos os lados do disco de impulso, são instaladas de dez a doze sapatas, algumas funcionais e outras não. Cada sapata é montada em um anel de fixação; as sapatas funcionais suportam o empuxo axial direto do rotor, e as sapatas não funcionais suportam o empuxo axial reverso.

 

As sapatas não funcionais do mancal de encosto normalmente não suportam nenhum empuxo. No entanto, quando a carga da turbina diminui repentinamente, como em uma rejeição de carga, a turbina pode sofrer um empuxo axial na direção oposta ao fluxo de ar. Nesse momento, as sapatas não funcionais, por meio de sua película de óleo em forma de cunha, ajudam a equilibrar essa porção do empuxo axial, evitando o deslocamento excessivo da turbina para a frente e prevenindo colisões e desgaste entre as partes móveis e estacionárias.

 

3. Parâmetros de monitoramento do TSI durante a operação da turbina a vapor

1. Temperatura do metal de apoio < 105°C.

2. Temperatura do metal do rolamento de encosto < 100°C.

3. Temperatura da face de trabalho das almofadas de impulso < 100°C.

4. Temperatura da face não ativa das almofadas de impulso < 100°C.

5. Deslocamento axial < 1,2 mm e > -0,6 mm.

6. Expansão diferencial do cilindro de alta e média pressão < 6 mm e > -3 mm.

7. Vibração da tampa do rolamento < 0,05 mm, vibração do sistema do eixo < 125μm.

8. O desvio na expansão relativa dos cilindros esquerdo e direito deve ser pequeno.