Dezvoltarea mecanică a compresorului frigorific

Dezvoltarea unui compresor frigorific implică diverse aspecte, cum ar fi calcule aerodinamice și termodinamice, calcule de rezistență și vibrații, proiectare structurală, selectarea diferitelor materiale, proiectarea procesului de fabricație, proiectarea de control și reglare automată și selectarea tipurilor de acționare. Principalele dificultăți includ următoarele aspecte:
Proiectarea rotorului:
Rotorul, ca parte mobilă a compresorului frigorific, are rotorul ca componentă centrală. În prezent, marii producători de centrifuge atât pe plan intern, cât și internațional folosesc metoda fluxului ternar pentru proiectarea rotorului. Metoda fluxului cu trei elemente necesită proiectanților să aibă cunoștințe foarte specializate în simularea numerică, dinamica fluidelor computaționale și teoria câmpului fluxului intern al mașinilor fluide. Majoritatea personalului tehnic din companiile autohtone nu posedă aceste cunoștințe profesionale. Pentru a proiecta rotoare eficiente cu trei elemente, este necesară cooperarea cu instituțiile de cercetare universitare.
Prelucrarea și fabricarea rotoarelor:
Forma paletelor rotorului proiectate pe baza teoriei curgerii ternare este în general o suprafață curbată spațială, iar prelucrarea și formarea palelor și rotoarelor sunt punctele cheie și dificile în producție. Există două metode de prelucrare utilizate în mod obișnuit pentru rotoarele ternare:
1. Metoda de sudare cu trei corpuri: adică discul roții, lama și capacul roții sunt prelucrate separat. Această metodă de procesare necesită cerințe de echipament relativ simple, iar discul roții și capacul roții trebuie doar prelucrate din formă. Procesarea lamei este mai complicată. În primul rând, o mașină unealtă cu trei coordonate este utilizată pentru a freza matrița cu lame. Apoi, lamele tăiate sunt supuse unui tratament termic și presate pentru a obține forma dorită a lamei. În cele din urmă, lamele sunt sudate pe disc, iar capacul roții este sudat. În acest caz, echipamentul necesar este probabil o mașină de frezat cu trei coordonate, un cuptor de tratament termic, o presă hidraulică și alte echipamente convenționale, care necesită investiții relativ reduse și sunt mai potrivite pentru pornire.
2. Frezare integrată: Adică, discul și paletele sunt măcinate împreună folosind un dispozitiv de coordonate multiple pentru a obține un rotor semideschis. Pentru a evita interferențele, procesarea internațională actuală a acestui tip de rotor se realizează în cea mai mare parte folosind un centru de prelucrare cu cinci coordonate. Un echipament cu cinci coordonate poate costa de la câteva milioane la zeci de milioane, iar costul este foarte mare. Luând ca exemplu prelucrarea rotoarelor de 600 mm, patul intern cu cinci axe costă aproximativ 3,5 milioane de yuani, iar patul cu cinci axe importat costă aproximativ 4,8 milioane de yuani. Folosind o mașină unealtă cu patru coordonate pentru a roti masa de lucru și a o înclina, rotorul tridimensional poate fi frezat în întregime în patru coordonate. Dacă grosimea lamei este relativ mare, problemele de interferență sunt inevitabile în patru coordonate. Patru dispozitive de coordonate sunt relativ ieftine, costând aproximativ un milion de RMB.
Calculul vitezei critice a rotorului:
Viteza critică este un factor important de luat în considerare la proiectarea vitezei rotorului. Viteza rotorului ar trebui să evite viteza critică, iar calculul vitezei critice se face în general folosind metoda Proctor. Există software specializat pe piață pentru calcularea vitezei critice și se poate dezvolta și propriul software de calcul.
Proiectarea sistemului anti supratensiune:
Conform mecanismului de funcționare al compresoarelor frigorifice, supratensiunea este o proprietate inerentă a centrifugelor care nu poate fi eliminată, dar poate fi evitată prin mijloace eficiente. Motivele creșterii în compresoarele frigorifice centrifugale sunt debitul scăzut și presiunea mare de condensare. Surgele cauzează daune semnificative unității și necesită o proiectare atentă a sistemelor antisupratensiuni.
Proiectarea lagărelor de alunecare:
Compresoarele frigorifice folosesc în general angrenaje de creștere a vitezei, cu viteze ale rotorului în general peste 5000 rpm și sunt utilizați rulmenți de alunecare. Proiectarea lagărelor de alunecare este, de asemenea, un accent cheie în dezvoltarea centrifugelor.