Análisis de turbina de vapor para estimación de características dinámicas de cojinete de gas

Resumen

Las tendencias actuales en el diseño moderno de turbomaquinaria apuntan a una operación libre de aceite, haciendo uso de tecnologías verdes. Una de estas tecnologías son los cojinetes de gas de grafito poroso. El presente trabajo describe el desarrollo de un modelo rotodinámico de un rotor de turbina de vapor capaz de predecir las formas modales libres hasta la segunda forma modal a 181 Hz (10 kcpm). Este análisis se complementa con un estudio de las características dinámicas de rigidez y amortiguamiento que deben poseer los cojinetes de gas de grafito poroso para que el sistema rotor-cojinetes sea considerado como críticamente amortiguado de acuerdo a la norma API 684 (sistema con factor de amplificación menor a 2.5). Se propone una rigidez de 31000 lbf/plg y un amortiguamiento de 32 lb-s/ plg. Los resultados de este trabajo son promisorios para el buen comportamiento dinámico de la máquina en operación y son útiles para el diseño de turbomaquinaria que funciona con cojinetes de gas de grafito poroso.