Atlas Copco explora la fiabilidad de los turbosopladores de alta velocidad – Parte I

Pregunte a Atlas Copco es una sección que responde dudas frecuentes sobre tecnologías de compresores, vacío y sopladores, procesos y mejores prácticas. La respuesta de hoy viene de Paul Petersen, responsable regional de sopladores y compresores de baja presión.

Los turbosopladores de alta velocidad (HSTB) han sido un tema candente en la industria de aguas residuales durante los últimos diez años. Mientras algunas plantas operan bien con ellos, otras no, lo que lleva a la pregunta: ¿Son fiables los turbosopladores? La respuesta está en el diseño del soplador, las condiciones ambientales de la planta y las condiciones operativas.

Hoy examinaremos el impacto del diseño del soplador, específicamente tipos de cojinetes, métodos de refrigeración del motor y tipos de válvula de descarga.

Tipos de cojinetes

Hay dos tipos principales de cojinetes sin contacto usados en sopladores: de lámina de aire y magnéticos. Los de lámina de aire son relativamente simples en diseño y bajos en coste capital. No hay controladores de cojinete ni sensores complejos de los que preocuparse, pero si los cojinetes de lámina de aire se sobrecargan, el surge puede causar una cascada de fallos dentro del soplador.

En años recientes, los HSTB con cojinetes magnéticos se han vuelto cada vez más populares. Tienen un diseño ligeramente más complejo que los de lámina de aire, porque los cojinetes magnéticos permiten a la máquina controlar estrechamente los claros del impulsor y proporcionar una respuesta dinámica a ahogo (choke) y surge, protegiendo el soplador y motor en casi todas las situaciones.

Refrigeración del motor

El método de refrigeración del motor también impacta la fiabilidad de los turbosopladores. Los motores refrigerados por aire son más susceptibles a la entrada de partículas extrañas como partículas, gases corrosivos y óxido que pueden dañar el motor. Si no se mantienen adecuadamente, las partes de motores refrigerados por aire, como devanados y rodamientos, pueden sobrecalentarse.

Los motores refrigerados por agua hacen pasar agua de refrigeración a través de la camisa alrededor del motor para reducir el calor. En los mejores sistemas, varios sensores monitorizan condiciones y mantienen cuidadosamente las temperaturas, asegurando alta eficiencia y fiabilidad.

Válvula de descarga (seguridad)

El elemento final del diseño del soplador que puede afectar la fiabilidad general es la válvula de descarga o seguridad. Las válvulas de descarga de acción rápida (FABOV) se usan típicamente junto con cojinetes de lámina de aire en paquetes de turbosopladores de alta velocidad. Las FABOV tienen límites — si el eje contacta con un cojinete de lámina de aire, los componentes pueden fusionarse, causando fallo catastrófico. Para prevenir problemas, estas válvulas deben ser, bueno, rápidas. Deben abrirse completamente en milisegundos para evitar fallos.

Las válvulas de descarga modulantes se usan en algunos diseños HSTB con cojinetes magnéticos. Cuando el controlador del soplador detecta una condición de surge, se envían señales al variador para acelerar y a la válvula modulante para abrirse ligeramente. Como el controlador de cojinete magnético monitoriza y controla la posición del eje, una FABOV no es necesaria.

En la parte dos, examinaremos cómo las condiciones ambientales y operativas pueden influir en la fiabilidad del turbosoplador, y determinaremos algunas formas de asegurar que sus sopladores continúen soportando su aplicación. Vuelva la próxima vez para la historia completa, y no olvide suscribirse a nuestro boletín semanal.