Soğutma kompresörünün mekanik gelişimi

Bir soğutma kompresörü geliştirmek, aerodinamik ve termodinamik hesaplamalar, mukavemet ve titreşim hesaplamaları, yapısal tasarım, çeşitli malzemelerin seçimi, üretim süreci tasarımı, otomatik kontrol ve regülasyon tasarımı ve tahrik tiplerinin seçimi gibi çeşitli yönleri içerir. Başlıca zorluklar şunlardır:
Pervane tasarımı:
Soğutma kompresörünün hareketli bir parçası olan rotor, çekirdek bileşeni olarak çarka sahiptir. Şu anda, hem yurtiçinde hem de yurtdışında büyük santrifüj üreticileri çark tasarımı için üçlü akış yöntemini kullanmaktadır. Üç elemanlı akış yöntemi, tasarımcıların sayısal simülasyon, hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve akışkan makinelerinin iç akış alanı teorisi konusunda oldukça uzmanlaşmış bilgiye sahip olmasını gerektirir. Yurt içi şirketlerdeki teknik personelin çoğu bu profesyonel bilgiye sahip değildir. Verimli üç elemanlı çarklar tasarlamak için üniversite araştırma kurumlarıyla iş birliği yapmak gerekir.
Pervanelerin işlenmesi ve imalatı:
Üçlü akış teorisine dayalı olarak tasarlanan pervane kanatlarının şekli genellikle uzaysal olarak kavisli bir yüzeydir ve kanatların ve pervanelerin işlenmesi ve şekillendirilmesi üretimdeki temel ve zor noktalardır. Üçlü pervaneler için yaygın olarak kullanılan iki işleme yöntemi vardır:
1. Üç gövde kaynak yöntemi: yani, tekerlek diski, bıçak ve tekerlek kapağı ayrı ayrı işlenir. Bu işleme yöntemi nispeten basit ekipman gereksinimleri gerektirir ve tekerlek diski ve tekerlek kapağının yalnızca şeklinin dışına çıkarılması gerekir. Bıçak işleme daha karmaşıktır. İlk olarak, bıçak kalıbını frezelemek için üç koordinatlı bir makine aleti kullanılır. Daha sonra, kesilen bıçaklar ısıl işleme tabi tutulur ve istenen bıçak şeklini elde etmek için preslenir. Son olarak, bıçaklar diske kaynaklanır ve tekerlek kapağı kaynaklanır. Bu durumda, gerekli ekipman muhtemelen üç koordinatlı bir freze makinesi, ısıl işlem fırını, hidrolik pres ve nispeten düşük yatırım gerektiren ve başlangıç ​​için daha uygun olan diğer geleneksel ekipmanlardır.
2. Entegre frezeleme: Yani, disk ve kanatlar, yarı açık bir pervane elde etmek için çoklu koordinatlı bir cihaz kullanılarak birlikte frezelenir. Girişimi önlemek için, bu tip pervanenin mevcut uluslararası işlenmesi çoğunlukla beş koordinatlı bir işleme merkezi kullanılarak gerçekleştirilir. Beş koordinatlı bir ekipman birkaç milyondan on milyonlara kadar mal olabilir ve maliyeti çok yüksektir. Örnek olarak 600 mm pervanelerin işlenmesini ele alırsak, yerel beş eksenli yatak yaklaşık 3,5 milyon yuan'a, ithal beş eksenli yatak ise yaklaşık 4,8 milyon yuan'a mal olur. Çalışma masasını döndürmek ve eğmek için dört koordinatlı bir makine aleti kullanılarak, üç boyutlu pervane dört koordinatta bir bütün olarak frezelenebilir. Kanat kalınlığı nispeten yüksekse, dört koordinatta girişim sorunları kaçınılmazdır. Dört koordinatlı cihazlar nispeten ucuzdur ve yaklaşık bir milyon RMB'ye mal olur.
Rotorun kritik hızının hesaplanması:
Kritik hız, rotor hızını tasarlarken dikkate alınması gereken önemli bir faktördür. Rotor hızı kritik hızdan kaçınmalıdır ve kritik hızın hesaplanması genellikle Proctor yöntemi kullanılarak yapılır. Piyasada kritik hızı hesaplamak için özel yazılımlar vardır ve kişi kendi hesaplama yazılımını da geliştirebilir.
Anti dalgalanma sisteminin tasarımı:
Soğutma kompresörlerinin çalışma mekanizmasına göre dalgalanma, ortadan kaldırılamayan ancak etkili yollarla önlenebilen santrifüjlerin doğal bir özelliğidir. Santrifüjlü soğutma kompresörlerinde dalgalanmanın nedenleri düşük akış hızı ve yüksek yoğuşma basıncıdır. Dalgalanma, üniteye önemli zararlar verir ve dalgalanma önleyici sistemlerin dikkatli bir şekilde tasarlanmasını gerektirir.
Kayar yatakların tasarımı:
Soğutma kompresörleri genellikle rotor hızları genellikle 5000 RPM'nin üzerinde olan hız arttırıcı dişliler kullanır ve kayar yataklar kullanılır. Kayar yatakların tasarımı da santrifüjlerin geliştirilmesinde önemli bir odak noktasıdır.