Архив рубрики: подшипники скольжения

НПЦ АНОД – лидер в производстве подшипников скольжения и торцевых уплотнений

ООО Научно-производственный центр «АНОД» основан в 1992 году инициативными людьми, род занятий которых был связан с разработкой и созданием новейших образцов техники, используемой в атомной энергетике. Критерии проектирования торцевых уплотнений и подшипников скольжения остаются актуальными и по сей день, они способствовали становлению НПЦ «АНОД» как одной из ведущих фирм России по проектированию и изготовлению торцевых уплотнений и подшипников скольжения.

Об истории, технологиях и эксклюзивных новинках рассказали специалисты предприятия в ходе июльской конференции «Разработки НПЦ «АНОД» для повышения надежности и безопасности динамического оборудования. Импортозамещающее оборудование».

Открыл совещание генеральный директор НПЦ «АНОД» Е.Е. Бородко. Он отметил, что НПЦ «АНОД» за 25 лет своей деятельности прошел трудный путь. Сегодня АНОД – узнаваемый бренд торцевых уплотнений и подшипников скольжения. Следуя государственной политике импортозамещения, НПЦ «АНОД» в настоящее время производит до 80% запасных частей для зарубежных центробежных насосов. Заказчиками продукции компании являются более 180 предприятий нефтегазового комплекса, химической и нефтехимической промышленности, энергетики, атомной энергетики.

Известные российские компании неслучайно надолго остановили свой выбор на сотрудничестве с НПЦ «АНОД» – компания сохраняет свои традиции и постоянно занимается поиском новых решений, будучи на шаг впереди от своих конкурентов.

торцевые уплотнения, уплотнения вала, торцовые уплотнения, насосы, насосные агрегаты, купить насос, центробежный насос, подшипники скольжения, импортозамещение, анод нпц, БПУ, блок БПУ, plan API, вспомогательные системы

Техническое совещание к 25-летию АНОДа

В ходе совещания главный конструктор НПЦ «АНОД» А.К. Кулдышев рассказал о типах, особенностях конструкций торцевых уплотнений, опыте их применения на предприятиях нефте- и газопереработки, ПАО «Газпром» и АК «Транснефть», энергетики и других компаниях.

Начальник отдела микрозазорной механики С.Ю. Гераськин рассказал о вспомогательных системах обслуживания торцевых уплотнений по схемам ГОСТ 32600–2013 (API 682), особенностях их применения при использовании одинарных и двойных торцевых уплотнений, их соответствии требованиям ГОСТ 32600–2013 (API 682). .Ю. Гераськин отметил, что НПЦ «АНОД» готов поставлять системы обслуживания торцевых уплотнений в соответствии с требованиями заказчика и ГОСТ 32600–2013 (API 682).

Начальник отдела динамического оборудования В.Г. Маколдин рассказал о применении радиальных и осевых подшипников скольжения в подшипниковых уплотнительных блоках (БПУ). Данные БПУ позволяют выполнить модернизацию известных зарубежных и отечественных двухопорных и консольных (в том числе «герметичных») насосов. Докладчик подчеркнул, что от исходного насоса остаются корпус, крышка насоса и рабочее колесо, при этом в большинстве случаев не обязательно корпус насоса демонтировать с рамы и отсоединять от технологических трубопроводов. В.Г. Маколдин также рассказал, что пять типоразмеров БПУ перекрывают практически весь мощностной ряд центробежных насосов от 10 до 600 кВт. Он также отметил, что высоконадежными БПУ оснащаются насосные агрегаты серии 5 АНГК, выпускаемые НПЦ «АНОД». В рамках государственной программы по импортозамещению отдел занимается разработкой подшипников скольжения для импортных насосов.

Начальник отдела центробежных насосов В.Б. Вненковская рассказала о насосных агрегатах серии АНГК, производимых НПЦ «АНОД». Особый интерес к данной продукции проявили сотрудники проектных организаций, которые обсудили все насущные вопросы в ходе неформального общения, построенного по принципу «вопрос – ответ».

Следует отметить, что качество насосных агрегатов серии АНГК отмечено в протоколе ежегодного опроса крупнейших нефтегазовых компаний в номинации «Центробежные насосы».

Об относительно новом направлении – проектировании и изготовлении сухих газодинамических уплотнений (СГДУ) для нагнетателей газа и центробежных насосов – рассказал руководитель проекта «Системы СГДУ» А.А. Гуляев. Он рассказал об имеющемся опыте, возможностях проектирования, изготовления, ремонтах СГДУ. Привел примеры изготовления новых СГДУ и ремонтов для энергетических и газотранспортных предприятий.

торцевые уплотнения, уплотнения вала, торцовые уплотнения, насосы, насосные агрегаты, купить насос, центробежный насос, подшипники скольжения, импортозамещение, анод нпц, БПУ, блок БПУ, plan API, вспомогательные системы

На производстве НПЦ АНОД

Участники совещания ознакомились с производственными возможностями НПЦ «АНОД», его испытательными стендами. Так же гости мероприятия приняли участие в праздничном ужине, посвященному 25-летнему юбилею компании, где были вручены почетные грамоты сотрудникам НПЦ «АНОД» от Министерства промышленности, торговли и предпринимательства Нижегородской области, прозвучали добрые слова и поздравления с юбилеем компании. Сотни поздравлений и благодарственных писем по случаю юбилея «АНОД» – серьезное подтверждение не просто в рамках праздника, но и подчеркнутая победа российской компании, продукция и услуги которой по праву стали конкурентоспособными и известными в нашей стране и далеко за ее пределами.

Модернизация химических насосов с применением блоков подшипниковых уплотнительных БПУ на примере ХБ 160-210

Модернизация насосов Х, АХ, ХБ, ХБЕ  и других химических насосов с применением БПУ (блоков подшипниковых уплотнительных). В видео рассказывается об особенностях модернизации химических насосов,  а также результаты внедрения современных технических решений с применением подшипниковых уплотнительных блоков разработки и производства ООО НПЦ «АНОД»

Консольные нефтяные насосы с блоками подшипниковыми уплотнительными (БПУ)

С каждым годом к насосам нефтехимических производств и топливно-энергетического комплекса предъявляются все более высокие требования по безопасности и надежности. Оборудование стареет…. Не всем «по карману» приобретение современных, отвечающих всем требованиям дорогостоящих зарубежных насосных агрегатов. В этой ситуации НПЦ «Анод» предлагает модернизировать устаревшие консольные насосы, значительно повысив их моторесурс и надежность при относительно невысоких материальных затратах.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис.1. Схема нефтяного консольного насоса НК

Модернизации могут быть подвержены практически любые консольные нефтяные насосы (рисунок 1), поскольку от исходного консольного насоса остаются лишь спиральный отвод, который демонтировать с рамы  и отсоединять от технологических трубопроводов вовсе не обязательно, крышка насоса и рабочее колесо, т.е адаптированная  проточная часть  к условиям технологического процесса.

В зависимости от условий эксплуатации, химического состава и свойств перекачиваемой жидкости НПЦ «Анод» разработал несколько конструктивных схем модернизации  консольных насосов. В основе всех схем лежит один принцип. Вместо подшипников качения, широко использующихся в насосостроении, применяются подшипники скольжения. Статические и динамические радиальные нагрузки воспринимают опорные подшипники скольжения , а осевые – упорный подшипник скольжения. В зазор подшипников скольжения  подается жидкость, которая при вращении ротора образует несущий клин. Несущую способность обеспечивают силы давления, возникающие в жидкостном слое. Данный узел получил название  БПУ — блок подшипниковый уплотнительный .

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 2. Схема модернизированного консольного нефтяного насоса НК

Первая схема модернизации консольных насосов , изображенная на рисунке 2, наиболее простая – для консольных насосов, перекачивающих чистые неагрессивные нефтепродукты с температурой, не превышающей 120 ºС, имеющие хорошие смазывающие свойства, такие как бензины, минеральные масла, дизельное топливо.

Как видно из рисунка, опоры скольжения и упорный подшипник  скольжения находятся в перекачиваемой среде. Приводной конец вала консольного насоса герметизируется двойным торцевым уплотнением или торцевым уплотнением типа «тандем». В данном случае это серийно  выпускаемые НПЦ «Анод» торцевые уплотнения  УТД (двойное торцовое уплотнение) и УТТ (торцовое уплотнение типа ‘Тандем)  для нефтяных насосов  типа НК.  Упорный подшипник скольжения , воспринимающий осевую нагрузку на ротор, находится между значительно разнесенными опорными подшипниками скольжения. Расстояние между опорами (база вала), при такой схеме увеличивается практически вдвое по сравнению с традиционной конструкцией с подшипниками качения. Задний подшипник  скольжения находится непосредственно около рабочего колеса, «сводя на нет» консольный участок вала. Изгибающие усилия действующие при вращении на вал значительно снижаются.

В зависимости от конструкции консольного  насоса такая модернизация может потребовать незначительной доработки крышки насоса.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 3. Схема модернизации консольного нефтяного насоса НК

Вторая схема модернизации консольного насоса, изображенная на рисунке 3, применяется в тех случаях, когда перекачиваемая жидкость содержит значительный объем механических частиц и нет возможности доработать крышку насоса.

Расположение опорных и упорных подшипников скольжения здесь такое же, главное отличие – компоновка торцевого уплотнения.  Здесь не применяется классическое двойное торцевое уплотнение, имеющее две уплотнительные ступени, между которыми подается затворная жидкость под давлением, превышающим давление перекачиваемой жидкости. В нашем случае роль ступеней двойного торцевого уплотнения играют два одинарных торцевых уплотнения герметизирующих подшипниковый блок с двух сторон, подшипники  скольжения  размешены между торцевыми уплотнениями в образовавшейся камере, в которую и подается затворная жидкость. Такая схема обеспечивает стабильную работу подшипников скольжения на чистой среде.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 4. Схема модернизации консольного нефтяного насоса НК для высоких рабочих температур

Следующая схема (рисунок 4) применима к консольным насосам  типа НК перекачивающим жидкости с температурой 120…450 ºС. Отличие ее от второй схемы лишь в том, что в сальниковую камеру консольного насоса устанавливается теплообменник, такой же конструкции, что и в торцевых  уплотнениях типа УТТХ (торцовое уплотнение типа ‘Тандем” с холодильником) и УТДХ (двойное торцовое уплотнение с холодильником). Данный теплообменник обладает достаточной эффективностью, чтобы снизить температуру в районе подшипникового уплотнительного блока БПУ до 40…80ºС. Такая температура уже приемлема для материала втулок подшипников скольжения.

Подшипники скольжения, разработанные в НПЦ “АНОД” имеют как традиционные, так и  оригинальные элементы. Конструкция узла упорного подшипника скольжения  позволяет ему воспринимать  значительные усилия.

Силовая не вращающаяся ступень упорного подшипника скольжения состоит из нескольких колодок опирающихся на металлическое основание. Колодки укладываются в сепаратор, обеспечивающий незначительное их свободное перемещение. Конструкция же вспомогательной ступени, работающая лишь при пуске – остановке значительно упрощена. Вращающиеся элементы подшипника скольжения представляют собой два жестких металлических диска, установленных на ступице, жестко посаженной на вал.

Опорный подшипник скольжения состоит из вращающейся и неподвижной втулки, первая  закреплена на валу, а вторая в свою очередь запрессована в корпусе подшипника, корпус подшипника самоустанавливающийся.

Материалы, используемые в подшипниковом уплотнительном блоке БПУ, позволяют модернизировать и консольные  насосы НК , перекачиваемые слабоагрессивные жидкости. Корпусные элементы БПУ изготовлены из стали 20Х13, вращающиеся втулки подшипников скольжения  и диски упорного подшипника скольжения  – 95Х18. Ответные втулки опорных подшипников скольжения, вкладыши и накладки упорного подшипника скольжения  изготовлены из композиционного фторопластового материала “Флубон”. Это один из вариантов материала пар трения в подшипниках скольжения.

Одним из пунктов модернизации консольных нефтяных насосов является создание вспомогательных систем. В первой схеме подшипники скольжения  работают на перекачиваемой среде, в состав обслуживающей системы входят: фильтр и теплообменник. Конечно, можно значительно упростить систему и исключить эти элементы, но это возможно лишь в случае, когда перекачиваемая жидкость имеет температуру ниже 70ºС и содержание механических примесей меньше 1%.

Консольные насосы, модернизированные по второй и третьей схеме, имеют обвязку двойного торцового уплотнения, разница лишь в том, что затворная жидкость подается к каждому подшипнику скольжения  отдельно, что позволяет обеспечить более эффективный отвод тепла от подшипниковых поверхностей и контроль их температурного состояния. В “горячих” консольных   насосах дополнительно установлена система охлаждения сальниковой камеры.

В настоящее время по результатам опытных и экспериментальных разработок отработаны  различные пары трения в подшипниках скольжения: карбид кремния, карбид вольфрама, материалы на основе РЕЕК в различных комбинациях  в зависимости от условий работы.

В заключение стоит отметить, что консольные насосные агрегаты, оборудованные подшипниками скольжения, несомненно, имеют ряд преимуществ перед традиционными конструкциями консольных насосов. К тому же, такая модернизация – один из путей обновления парка насосного оборудования в современных условиях  импортозамещения.  Установка блоков БПУ с подшиниками скольжения производства НПЦ АНОД  на насосы зарубежных производителей позволяет  продлить их ресурс, нередко поднять КПД  и избежать значительных капитальных затрат связанных с заменой этих насосов.

Обращаем внимание, что ООО НПЦ «АНОД» кроме модернизации старых насосов, выпускает новые насосные агрегаты серии 5-АНГК с проточными частями как отечественного, так и зарубежного производства с применением блоков подшипниковых уплотнительных.

Вопросы эксплуатации подшипников скольжения в центробежных насосах и компрессорах

Вопросы эксплуатации осевых и радиальных подшипников скольжения в центробежных насосах и компрессорах.

В созданных радиальных карбидокремниевых подшипниках керамические элементы испытывают только нагрузки на сжатие при сохранении стабильного радиального зазора в паре трения на всех режимах, а осевой (упорный) подшипник скольжения выполняется моноблочной конструкции и не содержит многозвенных механизмов, свойственных традиционным конструкциям

Рост единичных мощностей оборудования энергетической, металлургической, химической и других отраслей промышленности определил целесообразность использования узлов механизмов, использующих скольжение взаимно контактирующих поверхностей. Это радиальные и упорные подшипники скольжения, гидравлические пяты, торцовые уплотнения.
В использовании пар скольжения определяющую роль играют следующие преимущества:

  • простота конструкции (подшипник скольжения состоит из трёх элементов – вкладыша, части поверхности вала и слоя масла между ними),
  • высокая надёжность при наличии динамически неустойчивых, нестационарных режимов эксплуатации,
  • возможность применения при высоких скоростях вращения вала,
  • долговечность.

Достижение высоких эксплуатационных показателей требует решения ряда проблемных вопросов, углублённых исследований и анализа, в том числе:

  • влияние зазора в подшипниках скольжения;
  • вибрация маслянного клина и автоколебания;
  • правильность установки подшипников;
  • некруглость шейки вала;
  • возникновение и влияние кавитационных процессов,
  • вибродиагностические методы контроля и оценки технического состояния пар трения.

Сложность и объем задач, требующих решения, существенно определяются многообразием условий эксплуатации. Наиболее востребованными в настоящее время являются самоустанавливающиеся сегментные подшипники, много клиновые опорные и упорные подшипники. Разработкой и выпуском таких подшипников занимаются многие компании, такие как JohnCrane, ZOLLERN, фирма «ТРИЗ».

Являясь одной из ведущих фирм в России по инновационным разработкам в области торцевых уплотнений и подшипников скольжения, ООО НПЦ «АНОД» также принимает участие в разработках различных вариантов конструкций подшипников скольжения.

подшипник скольжения, завод подшипников скольжения, продажа подшипников скольжения, осевой подшипник, радиальный подшипник, опорный подшипник, упорный подшипник, anod

Подшипники скольжения

Каковы же конструктивные особенности разработок НПЦ «АНОД» и что они дают? В качестве материалов пар трения в подшипниках скольжения отработаны современные износостойкие материалы: карбид кремния, силицированный графит, углеграфит, карбид вольфрама в различных комбинациях. Карбидокремниевые подшипники скольжения работоспособны практически в любой жидкости, включая воду, невосприимчивы к наличию механических примесей в жидкости и при удельных нагрузках до 20 кг/см2 практически не имеют износа.

В ООО НПЦ «АНОД» созданы радиальные карбидокремниевые подшипники, работающие при температуре смазывающей жидкости до 200˚С.

Необходимо отметить специфические физические свойства используемых конструкционных материалов:

  • существенная разность коэффициентов термического расширения карбида кремния и стали;
  • карбид кремния хорошо работает на сжатие и практически не работает на растяжение и изгиб.

Учитывая эти особенности, выпускаются подшипники, в которых керамические элементы испытывают только нагрузки на сжатие при сохранении стабильного радиального зазора в паре трения на всех режимах.

Предложена “втулочно-пальцевая” конструкция радиального подшипника, в котором поверхность скольжения образована отдельными элементами, “пальцами”, из карбида кремния. Данная конструкция, благодаря наличию промежутков между “пальцами”, гарантирует надежную смазку подшипника и эффективный теплоотвод от трущихся элементов. При сохранении постоянного зазора в трущихся парах, работоспособность такого подшипника обеспечивается при температурах от -60 +300°С. “Пальцы” могут располагаться как параллельно оси вращения вала, так и под углом к ней, улучшая вибрационную характеристику подшипника.

Осевой (упорный) подшипник скольжения выполняется моноблочной конструкции и не содержит многозвенных механизмов, свойственных традиционным конструкциям типа «кингсберри». Подвижность рабочих сегментов обеспечивается за счет упругих деформаций несущих фрагментов сегментного блока. Конструкция избавлена от высоких контактных напряжений, постоянного трения и износа, сохраняет заложенные характеристики пар трения в процессе эксплуатации, обладает высокими показателями технологичности, надежности и гарантированного срока службы. Сегодня в промышленной эксплуатации находятся изготовленные НПЦ АНОД подшипники с удельной нагрузкой 35…40 кг/см2 , а опытную проверку (стендовые испытания) прошли подшипники с удельной нагрузкой 48…50 кг/см2.

Таким образом, по подшипникам скольжения достигнуты следующие эксплуатационные показатели:

  • Высокая несущая способность;
  • Простота и надёжность конструкции;
  • Технологичность изготовления;
  • Моноблочное исполнение;
  • 5 – летний межремонтный пробег;
  • Скорость скольжения, до 100 м/с;
  • Удельная нагрузка, до 50 кгс/см2;
  • Диаметр вала, от 50 до 200 мм.
  • Рабочая среда: любая жидкость.

В настоящее время прошли ревизии подшипниковых узлов насосов (изготовления ООО НПЦ «АНОД» на подшипниках скольжения) после 6 лет эксплуатации. Состояние поверхностей скольжения – состояние нового изделия. Минимальный набор приборов контроля (давление, уровень, температура, вибрация) и внимание обслуживающего персонала позволили получить отменные результаты. Наработка более 40 000 часов на первых изделиях. Суммарная наработка всех подшипников скольжения, изготовленных НПЦ АНОД, составляет более 8 000 000 часов.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Блок подшипниковый уплотнительный с подшипниками скольжения и торцевыми уплотнениями

 Анализ результатов эксплуатации насосных агрегатов показал, что наиболее уязвимыми узлами насосов являются опорно-уплотнительные системы. С целью решения проблем, связанных с недостатками в работе этих двух систем, был разработан и освоен в производстве БПУ – блок подшипниковый уплотнительный, БПУ объединяет в едином корпусе разнесенные ступени двойного торцового уплотнения с размещенными между ними упорными и радиальными подшипниками скольжения. Такое размещение уплотнений и подшипников позволяет осуществить их охлаждение и смазку как затворной жидкостью, так и перекачиваемой средой.

В результате:

  • увеличена жёсткость консольного участка вала за счет максимально возможного приближения радиального подшипника к рабочему колесу и увеличения расстояния между подшипниками;
  • существенно улучшены вибрационные характеристики насоса;
  • исключена автономная масляная система смазки подшипников, так как БПУ имеет общую систему обеспечения работоспособности для подшипников скольжения и торцовых уплотнений;
  • улучшены условия работы трущихся поверхностей подшипников скольжения и торцовых уплотнений, так как охлаждение и смазка их осуществляются чистой затворной жидкостью.
  • увеличен межремонтный пробег;
  • подшипники скольжения способны работать практически на любой среде;
  • осуществляется непосредственный контроль над температурой смазки;
  • простая схема проведения вибродиагностики;
  • имеется возможность диагностирования состояния проточной части по величине и направлению осевой силы.

Проводимые работы позволили обеспечить надёжное функционирование наиболее нагруженной части оборудования предприятий энергетического комплекса, нефтепереработки и химических производств в части подшипников скольжения и БПУ при следующих показателях:

  • простота и надёжность конструкции, моноблочное исполнение, возможность испытания отдельного опорного уплотнительного узла в заводских условиях и последующей поставки заказчику без разборки на составные части;
  • частота вращения вала, об/мин до 5 000;
  • скорость скольжения, м/с до 100;
  • удельная нагрузка на сегменты, кг/см2 до 50;
  • рабочая среда: масло, вода углеводороды.

Из изложенного не следует, что НПЦ «АНОД» удалось решить все проблемные вопросы эксплуатации. Однако, по многим насущным задачам заказчиков были найдены и реализованы в разработках конструктивные и технологические решения, позволившие повысить надёжность, срок службы и ресурс работы оборудования, повысить его экономичность.