Инженер

Oct 04, 2023

Стремление к сокращению выбросов парниковых газов продолжается, как и поиск «более экологически чистых энергетических решений», и одним из последствий этого является значительный рост использования сжиженного природного газа для морских применений. СПГ уже давно считается экологичным топливом и приобрел значительную популярность в качестве жизнеспособной альтернативы для широкого спектра коммерческих транспортных применений, включая морской и судоходный. По оценкам, 3% глобальных выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ, генерируется морским транспортом, поэтому Международная морская организация (ИМО) все активнее стремится сократить выбросы CO2. Хотя СПГ является гораздо более «зеленым» топливом, чем высоковязкое дизельное топливо, обычно используемое в контейнеровозах и круизных лайнерах, он создает серьезные проблемы для топливных систем и насосов, особенно в условиях экстремальных (криогенных) температур.

Жизненно важным компонентом насосов СПГ являются подшипники, которые должны выдерживать экстремальные температуры при полном погружении в сжиженный природный газ в диапазоне температур от (-196°C/-320°F) или в жидкий водород (-253°C/-423°F). в ОксфордширеКАРТЕР ПРОИЗВОДСТВОпризнается каклучший мировой поставщик или прецизионные подшипники и предлагает десятилетия опыта в поставке проверенных подшипников для криогенных применений. Поскольку рабочие температуры топливных систем приближаются к абсолютному нулю (0°К), возможность использования жидкой смазки становится все более сложной, а это означает, что подшипники, работающие всухую, становятся обязательными. «Стандартные» стальные подшипники (хромированная сталь 52100) просто неэффективны, имеют низкую производительность, что приводит к короткому сроку службы и неожиданным поломкам.

Помимо проблем со смазкой, расширение и сжатие различных материалов, используемых в корпусах подшипников (в соответствии с требуемым коэффициентом теплового расширения), становится еще более важным для эффективности подшипников.

Более того, необходима балансировка насосной системы для учета сжатия материалов. Таким образом, выбор поставщика подшипников, который может предложить обширный специализированный опыт в области криогенной техники, поможет вам преодолеть эти проблемы. Помимо проблем со смазкой, необходим специальный выбор материалов и процессы термообработки, чтобы гарантировать, что не произойдет коробления или нелинейного сжатия компонентов подшипника. Сюда входят дополнительные процессы криогенной термообработки и другие запатентованные решения, помогающие достичь наилучших результатов.

Поломка сепаратора подшипника является частым явлением в криогенных системах, поэтому выбор материала, а также конструкция сепаратора имеет решающее значение для производительности. Многие обычные конструкционные пластмассы становятся слишком хрупкими при криогенных температурах, поэтому компания Carter предлагает свой опыт в использовании лучших материалов для подшипников. К ним относятся более дешевые варианты, такие как PEEK и PTFE с индивидуальными добавками, или даже при необходимости можно указать Durafilm или PCTFE.

Кроме того, материалы при таких криогенных температурах становятся все более хрупкими, поэтому геометрия сепаратора также имеет решающее значение. Компания Carter разработала запатентованную конструкцию криосепаратора, состоящую из двух частей, для радиальных шарикоподшипников, которая значительно повышает производительность. Как упоминалось ранее, стандартная подшипниковая сталь 52100 не подходит для криогенных применений, поэтому партнерство с таким экспертом в области криогеники, как Картер, повышает ценность и позволяет клиентам использовать их многолетний опыт.

Традиционные подшипники, используемые в условиях более низких температур, эффективно работают с жидкими смазочными материалами, создающими тонкую пленку между стальными телами качения, что сводит к минимуму контакт металла с металлом и, как следствие, риски микросварного прилипания. Однако это невозможно для подшипников, работающих в условиях криогенных температур. Решение Картера состоит в том, чтобы предложить керамические подшипники, такие как нитрид кремния, которые не только устраняют необходимость в жидких смазочных материалах, но также значительно уменьшают массу и увеличивают скоростные возможности подшипников. Это, в сочетании с применением сухой пленки смазки, такой как дисульфид вольфрама (класс AMS2530), является еще одним важным фактором успеха криогенных подшипников.