ANALISI ROTORDINAMICA E PROGETTO DI UN TURBOESPANSORE A TRE SUPPORTI CON CUSCINETTI A OLIO E "FOIL BEARING"

Il lavoro di stage, svolto presso lo stabilimento di Firenze del Nuovo Pignone S.p.A., ha sostanzialmente previsto lo sviluppo concettuale di un a turboespansore a tre cuscinetti, dei quali due ad olio ed uno a gas. Il turboespansore è tipicamente una turbomacchina con due ruote a sbalzo supportata da due cuscinetti ad olio. Nell’ambito di questa attività è stato deciso di sviluppare una versione con un supporto aggiuntivo, del tipo “Foil Gas Bearing” per migliorarne le prestazione rotordinamiche. Sono state analizzate diverse tecnologie disponibili per la realizzazione di Foil Bearings. Questi sono cuscinetti a gas composti da più lamine flessibili che permettono la generazione di un meato portante e la capacità di tollerare movimenti radiali dell’albero. A valle della selezione del cuscinetto a gas è stata eseguita l’analisi rotordinamica della macchina posizionando il Foil Bearing in modo da irrigidire la parte a sbalzo del rotore aumentandone le frequenze naturali e riducendo le ampiezze di vibrazione. Il fluido utilizzato dal Foil bearing è lo stesso gas di processo elaborato dalla macchina a tutto vantaggio della semplicità realizzativa. È stata confrontata la risposta rotordinamica dei modelli a due e a tre supporti per validare la configurazione proposta