スラストベアリングオイルクーラー：産業用具の熱散逸ガード

チューブシート：クーラーのキーハブ

チューブシートは、チューブバンドルとシェルを接続する重要なコンポーネントです。チューブバンドルを固定し、操作中に液体を配布するという二重の使命を担います スラストベアリングオイルクーラー 。チューブシートには均等に分布している多くのチューブ穴があります。これは、熱交換チューブの正確な設置のための「ゆりかご」です。各チューブホールの位置の精度と開口サイズは、熱交換チューブをしっかりとしっかりと接続できるように、慎重に設計および厳密に制御され、それによりクーラー内に熱交換の基本的なフレームワークを構築します。

材料の観点から見ると、チューブシートの選択は非常に特別です。一般に、熱交換管との接続の信頼性を確保するために、その材料は強度と溶接性能を高める必要があります。通常の産業環境では、炭素鋼管シートがより一般的です。それらのコストは比較的低く、一般的な労働条件下での強度の要件を満たすことができます。ただし、化学産業の非常に腐食性媒体との接触など、腐食抵抗の非常に高い要件を持つ特別な場合には、チューブシートを作るために特別な合金材料を使用する必要があります。たとえば、優れた腐食抵抗を備えたチタン合金チューブシートは、さまざまな強酸とアルカリの侵食に効果的に抵抗し、過酷な環境での冷却液の長期的な安定した動作を確保することができます。 ​
チューブシートの製造プロセスも非常に複雑です。チューブホールを処理する場合、高度なCNC工作機械が広く使用されています。高精度ツールと正確なプログラミング制御により、チューブホールの処理エラーは非常に小さな範囲内で制御できます。同時に、チューブシートの全体的な強度と平坦性を確保するために、チューブシートのブランクを鍛造またはキャストした後、フライトや研削などの複数の機械加工プロセスを経て、チューブシートの表面と縁を細かく処理して、設計に必要な寸法精度と表面粗さを満たすことができます。 ​
クーラーの全体的な構造
チューブシートをコアとして、外側に拡張すると、スラストベアリングオイルクーラーは、主にシェル、チューブシート、チューブバンドル、ヘッド、インレット、アウトレットパイプとサポートなどのコンポーネントで構成されています。 ​
クーラーの固体「鎧」として、シェルは通常、炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料で作られています。内部液の圧力に耐える必要があるだけでなく、外部環境の影響に抵抗する必要があります。シェルを設計するとき、エンジニアは他のコンポーネントとの強度、シーリング、接続方法などの要因を包括的に考慮する必要があります。たとえば、一部の高圧条件下では、シェルの壁の厚さがそれに応じて増加し、特別な溶接プロセスまたはシーリング構造を使用して、漏れや破裂などの安全性の危険なしに、複雑な条件下でクーラー全体が安定して動作するようにします。 ​
チューブバンドルは、熱交換を実現するためのクーラーのコアエリアであり、多数の熱交換チューブで構成されています。熱交換チューブにはさまざまな種類があり、その中で最も一般的なものは、光チューブタイプと増強された熱伝達チューブタイプです。軽いチューブ熱交換チューブには、滑らかな表面、比較的小さな流体の流れ抵抗、良好な圧力ベアリングパフォーマンス、長いサービス寿命があります。これは、熱伝達効率の要件が特に高くない場合に適していますが、機器の安定性と信頼性の要件が高い場合に適しています。強化された熱伝達チューブ熱交換チューブは、熱交換面積を大幅に増加させ、チューブ内外のフィンや溝などの特別な構造を追加することにより、熱伝達効率を大幅に改善します。スペースが限られているが、航空宇宙分野の特別な冷却装置など、非常に高い熱散逸要件を備えたアプリケーションシナリオに特に適しています。 ​
頭はクーラーの両端に設置されており、その形状はほとんど楕円形または半球です。この設計は、より高い圧力に耐えることができ、クーラー内の液体の均一な分布を助長します。ヘッドとシェルは、溶接またはフランジによって接続され、優れたシーリング性能を確保し、流体の漏れを防ぎます。インレットとアウトレットパイプは、クーラーを外部オイル循環システムと冷却媒体システムと接続する責任があります。インレットパイプは、高温潤滑油を冷却器に導入し、出口パイプは冷却後に潤滑油を装置に戻します。水やその他のクーラントなどの冷却媒体は、対応する入口パイプとアウトレットパイプを介してクーラーを出入りして、潤滑油と熱を交換します。インレットパイプとアウトレットパイプのパイプの直径と接続方法は、システムの流れと圧力の要件に従って正確に設計する必要があります。 ​
サポートは、クーラー全体をサポートするために使用され、機器の基礎に安定して設置できるようにします。サポートを設計する際には、クーラーの重量、操作中の振動、および設置環境などの要因を完全に考慮して、操作中にクーラーが置換または揺さぶらないようにし、機器の安定した動作のための強固な基礎を提供する必要があります。
作業原則：熱交換の絶妙なプロセス
スラストベアリングオイルクーラーの作業原則は、熱交換の法則に基づいています。つまり、熱は常に高温オブジェクトから低温オブジェクトに移されます。産業機器が稼働している場合、スラストベアリングは巨大な軸方向の負荷にさらされ、摩擦熱の発生は避けられないため、潤滑油温度が急激に上昇します。潤滑油温度が高すぎると、粘度が低下し、潤滑性能が大幅に低下し、ベアリングの摩耗が悪化し、機器の故障を引き起こす可能性があります。 ​
潤滑油の通常の作業温度を維持するために、高温潤滑油は、装置のスラストベアリングからクーラーの入口パイプに導入されます。この時点で、潤滑油は多くの熱を持ち、高温状態にあります。同時に、水などの比較的低温冷却媒体が、クーラーの別の入口パイプからクーラーに入ります。クーラーの内部では、潤滑油と冷却媒体がチューブバンドルの反対方向に流れます。 2つの温度差により、熱は高温潤滑油から低温度冷却培地に伝達されます。具体的には、熱は最初に潤滑油側から冷却媒体側に熱交換管のチューブ壁を通って移動します。このプロセスでは、熱伝達チューブ熱交換器の特別な構造が重要な役割を果たします。熱伝達の経路と面積を増加させ、熱伝達の速度を大幅に加速します。熱交換後、潤滑油の温度は徐々に低下し、冷却培地の温度は上昇します。冷却された潤滑油は、クーラーの出口パイプから流れ出て、スラストベアリングに戻り、潤滑と熱放散の役割を果たし続けます。加熱された冷却培地は、冷却器の別の出口パイプから排出され、リサイクルのために冷却処理のために冷却システムに輸送されます。 ​
このような連続熱交換プロセスを通じて、スラストベアリングオイルクーラーは、スラストベアリングによって発生する熱を効果的に除去し、適切な作業範囲内で潤滑油の温度を維持し、産業用具の安定した動作を保証します。 ​
広いアプリケーションフィールド
スラストベアリングオイルクーラーは、優れた熱散逸性能により、多くの工業分野で広く使用されています。 ​
電力産業では、それが熱発電、水力発電、原子力発電であろうと、スラストベアリングオイルクーラーが不可欠な役割を果たします。熱発電所では、蒸気タービンのスラストベアリングは高速回転中に大量の熱を生成し、蒸気タービンの通常の動作を確保するために、オイルクーラーで潤滑油を冷却する必要があります。同様に、水力発電所では、タービンのスラストベアリングは、オイルクーラーの熱散逸サポートなしではできません。タービンが走っているとき、水の流れの大きな衝撃力により、スラストベアリングが高軸の負荷を負担し、多くの熱を生成します。オイルクーラーは、タービンの安定した動作を確保し、発電効率を向上させるために、この熱を間に合わせることができます。原子力発電の分野では、潤滑油の適切な温度を維持し、機器の安全で信頼できる操作を確保するために、原子炉クーラントポンプなどの主要な機器のスラストベアリングも必要です。 ​
冶金産業では、さまざまな大規模な製錬機器とローリング機器も、動作中に多くの熱を発生させます。たとえば、爆風炉の鉄製造プロセスでは、炉のトップ機器の回転部分をスラストベアリングでサポートする必要があり、これらのベアリングは高温および高負荷環境で機能し、潤滑油は非常に簡単に加熱できます。スラストベアリングオイルクーラーは、潤滑油の温度を効果的に低下させ、機器の継続的かつ安定した動作を確保し、生産効率を改善し、機器のメンテナンスの数を減らすことができます。スチールローリング生産ラインでは、作業用ロールのベアリングとローリングミルの支援ロールには、鋼のローリング品質と機器の通常の動作を確保するために、熱散逸のためのオイルクーラーも必要です。 ​
化学産業では、多くの大規模な反応装置と運搬ポンプのスラストベアリングも、熱散逸のためにオイルクーラーに依存しています。化学生産プロセスでは、反応条件はしばしば厳しいです。機器が走っているときに発生する熱は、機器自体の性能に影響を与えるだけでなく、化学反応に悪影響を与える可能性もあります。スラストベアリングオイルクーラーを設置することにより、潤滑油温度を効果的に制御して、複雑な化学環境での機器の安定した動作を確保し、機器の故障によって引き起こされる生産の中断と安全性の事故を防ぐことができます。 ​
鉱業フィールドでは、大規模な鉱業機械とクラッシャー、ボールミル、ホイストなどなどの機器が巨大な負荷を負担し、操作中に多くの熱を生成します。これらの機器は通常、大量の塵と湿度の高い過酷な環境で機能します。潤滑油温度が高すぎる場合、耐摩耗性を引き起こし、機器の故障を引き起こすのは簡単です。スラストベアリングオイルクーラーは、これらの機器のスラストベアリングに信頼できる熱散逸保証を提供し、機器のサービス寿命を延ばし、鉱業生産の安全性と経済を改善することができます。
軽い産業や重工業などの他の業界では、大規模な回転装置や、良好な熱散逸を必要とするスラストベアリングを含むあらゆる機会に、スラストベアリングオイルクーラーが見られます。たとえば、製紙業界では、大型紙の機械の伝送システムの推力ベアリングは、紙の生産品質と機器の安定した動作を確保するために、潤滑油の適切な温度を維持するためにオイルクーラーを必要とします。造船と輸送の分野では、船の主要なエンジンと推進システムのスラストベアリングは、ナビゲーション中の船の電力の安定性を確保するために、熱放散のためにオイルクーラーを必要とします。