RODAMIENTO MAGNÉTICO VS. RODAMIENTO DE LÁMINA DE AIRE Rodamientos basados en principios físicos simples Como sistema de rodamiento efectivo sin fricción mecánica, Aerzen confía en el aire comprimido de ambos rodamientos radiales del eje de transmisión y en el rodamiento axial, para absorber las fuerzas axiales. De este modo, el aire nunca se bombea externamente con alta presión hacia la carcasa del rodamiento principal, sino que se usa el principio compresor de una manera sumamente simple. Debido al desequilibrio natural, al arrancar el turbocompresor, el giro rápido del eje genera un movimiento circular excéntrico en el espacio de aire del rodamiento. A medida que el eje aumenta la presión en esta sección mínima hacia la pared del rodamiento, se genera una contrafuerza en forma de aumento de la presión. Esta contrafuerza comprime el eje en la dirección opuesta, de forma similar a un compresor o un motor Wankel. Como la velocidad aumenta rápidamente, el eje se centra en el propio rodamiento e incrementa la presión en el espacio de aire por encima de 30 bar. Los pares de fuerza predominantes son tan altos, que mantienen el eje de manera permanente en el centro del rodamiento aunque las condiciones operativas varíen y sean considerablemente complicadas (p. ej. en caso de sobrepresiones), y todo ello en flotación libre sin contacto con la superficie. Lo extraordinario de este principio es que en funcionamiento, el colchón de aire se forma automáticamente y por lo tanto, sin necesidad de más energía. Como alternativa, las turbosoplantes producidas por otros fabricantes funcionan con un sistema de rodamientos magnéticos cuyo objetivo también es gestionar las altas velocidades sin sistema mecánico de rodamientos. Sin embargo, los rodamientos magnéticos sí necesitan corriente eléctrica, de modo que las espirales dispuestas en círculo alrededor del eje de accionamiento puedan desarrollar sus fuerzas durante el funcionamiento y hacer que el eje gire sin fricción mecánica. Las condiciones operativas muy cambiantes ponen a prueba el complejo sistema de regulación de los rodamientos magnéticos. Se pueden producir con frecuencia paradas de seguridad de todo la turbosoplante por razones tecnológicas. Ciclo de vida prolongado con menos costes operativos El principio del rodamiento de la lámina de aire no necesita regulación eléctrica, mecánica ni neumática, ni siquiera aunque la carga sufra cambios dinámicos. Sin embargo, los detractores de los rodamientos de lámina de aire —simples y eficientes— critican el hecho de que, al arrancar la turbosoplante, el eje de accionamiento se apoya en el rodamiento y genera fricción hasta crear un colchón de aire. MAGNETIC BEARINGS VS AIR FOIL BEARINGS Bearings based on simple physics As an effective bearing without any mechanical friction at all, AERZEN uses compressed air in the two radial drive shaft bearings and the axial bearing for absorbing the axial forces. In doing so, air is never pumped with high pressure externally into the bearing shell. Instead, the compressor principle is used in a brilliantly simple way. Due to natural imbalance, when starting the turbo blower, the rapidly rotating shaft generates an eccentric circular motion in the air gap of the bearing.With the minimal distance to the bearing wall, the shaft increases the pressure in this area, and counterforce is generated in the form of an increase in pressure. This forces the shaft back in the opposite direction. Due to the rapidly increasing speed, the shaft centres in the bearing itself and increases the pressure in the air gap to more than 30 bar. The prevailing torques are so high that they keep the shaft permanently in the centre of the bearing, even in the case of considerably varying and challenging operation conditions (e.g., in the event of overpressure), and this takes place in a free-floating manner without surface contact. What is extraordinary about this principle is the fact that the air cushion forms automatically without the need for further energy input. Turbo blowers made by other manufacturers operate with magnetic bearing systems, which also seek to manage high speeds without a mechanical bearing system. However, magnetic bearings need an electrical current to enable the coils, arranged in a circle around the drive shaft, to develop their forces during operation and enable the shaft to rotate free frommechanical friction. Very changeable operating conditions put the highly complex regulation system of the magnetic bearings to the test and this very frequently results in safety shutdowns of the entire turbo blower for reasons associated with this technology. Long service life with lower operating costs Air foil bearings require no electrical, mechanical or pneumatic regulation, even in the event of dynamic load SOPLANTES CON RODAMIENTOS DE LÁMINA DE AIRE La construcción y el principio de funcionamiento de las series actuales de soplantes de Aerzen, son sencillos y eficientes al mismo tiempo. El suministro de aire en aplicaciones modernas está diseñado para garantizar la máxima disponibilidad, una alta eficiencia energética y ciclos de mantenimiento prolongados, como por ejemplo, en plantas de tratamiento de aguas residuales. Por esta razón, Aerzen utiliza únicamente cojinetes de aire. No necesita aceite ni otros lubricantes, solamente aire. En este artículo explicamos los rodamientos de la tecnología turbo, de innovación y de futuro. AIR FOIL BEARINGS The build and operating principles of Aerzen’s current range of blowers are simple and efficient at the same time. Air supply in modern wastewater treatment plants is designed to guarantee maximum uptime, high energy efficiency and lengthy maintenance intervals. For this reason, Aerzen uses only air foil bearings. No oil or other lubricants are needed, just air. In this article, we explain the innovative bearings used in Aerzen Turbo Blower technology, which is designed for the future. Gestión y tratamiento de agua | Water management and treatment FuturEnviro | Septiembre/Octubre September/October 2020 www.futurenviro.es 55
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