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지지 베어링 vs 추력 베어링

 

1. 지지 베어링 및 그 기능

지지 베어링증기 터빈의 중요한 구성 요소입니다. 주 베어링은 레이디얼 베어링이라고도 합니다.

베어링의 기능은 로터 전체 무게와 로터 질량 불균형으로 인한 원심력을 지탱하고 실린더 내에서 로터의 정확한 반경 방향을 유지하는 것입니다. 각 베어링은 높은 하중을 견뎌야 하고 축 저널은 고속으로 회전하기 때문에 증기 터빈의 베어링은 유체 윤활 원리에 기반한 저널형 슬라이딩 베어링을 사용합니다. 축 저널과 베어링 사이에는 가압된 윤활유 막이 형성되어 유체 마찰을 발생시켜 증기 터빈의 안전하고 안정적인 작동을 보장합니다.

 

증기 터빈 주 베어링에는 크게 네 가지 유형이 있습니다. 원통형 쉘 지지 베어링, 타원형 쉘 지지 베어링, 3유 쐐기 지지 베어링, 그리고 틸팅 패드 지지 베어링입니다.

 

2. 기능스러스트 베어링

스러스트 베어링의 기능은 작동 중 로터의 축 방향 추력을 견디고 터빈 로터와 실린더의 축 방향 상대 위치를 결정하고 유지하는 것입니다.

 

스러스트 베어링은 독립적인 장치로 설계되거나, 지지 베어링과 결합하여 단일 장치로 설계될 수 있으며, 이러한 단일 장치로 결합된 베어링을 스러스트-지지 결합 베어링이라고 합니다.

구조적으로는 다중 분할형 또는 부채꼴형일 수 있으며, 현재 가장 널리 사용되는 유형은 부채꼴형 베어링입니다. 주요 구성 요소로는 작동 패드, 비작동 패드, 조정 심 및 장착 링이 있습니다.

 

추력판의 양쪽 면에는 10개에서 12개의 작동 패드와 비작동 패드가 설치되어 있습니다. 각 패드는 장착 링에 장착되며, 작동 패드는 로터의 전방 축 방향 추력을 지지하고, 비작동 패드는 후방 축 방향 추력을 지지합니다.

 

스러스트 베어링의 비작동 패드는 일반적으로 추력을 받지 않습니다. 그러나 부하 차단과 같이 터빈 부하가 갑자기 감소하면 터빈은 공기 흐름 방향과 반대 방향으로 축 방향 추력을 받을 수 있습니다. 이때 비작동 패드는 쐐기형 오일막을 통해 이 축 방향 추력의 일부를 상쇄하여 터빈의 과도한 전방 변위를 방지하고 움직이는 부품과 고정된 부품 사이의 충돌 및 마모를 방지합니다.

 

3. 증기 터빈 작동 중 TSI 모니터링 매개변수

1. 지지 베어링 금속 온도 < 105°C.

2. 스러스트 베어링 금속 온도 < 100°C.

3. 스러스트 패드의 작동면 온도 < 100°C.

4. 스러스트 패드의 비작동면 온도 < 100°C.

5. 축 방향 변위 < 1.2 mm 및 > -0.6 mm.

6. 고압 및 중압 실린더 차등 팽창 < 6 mm 및 > -3 mm.

7. 베어링 캡 진동 < 0.05mm, 샤프트 시스템 진동 < 125μm.

8. 좌우 실린더의 상대적 팽창 편차는 작아야 합니다.