Desarrollo mecánico del compresor de refrigeración.

El desarrollo de un compresor de refrigeración implica diversos aspectos, como cálculos aerodinámicos y termodinámicos, cálculos de resistencia y vibración, diseño estructural, selección de diversos materiales, diseño del proceso de fabricación, diseño de control y regulación automáticos y selección de tipos de accionamiento. Las principales dificultades incluyen los siguientes aspectos:
Diseño del impulsor:
El rotor, como parte móvil del compresor de refrigeración, tiene como componente principal el impulsor. En la actualidad, los principales fabricantes de centrífugas, tanto nacionales como internacionales, utilizan el método de flujo ternario para el diseño de impulsores. El método de flujo de tres elementos requiere que los diseñadores tengan conocimientos altamente especializados en simulación numérica, dinámica de fluidos computacional y teoría del campo de flujo interno de la maquinaria de fluidos. La mayoría del personal técnico de las empresas nacionales no posee estos conocimientos profesionales. Para diseñar impulsores de tres elementos eficientes, es necesaria la cooperación con instituciones de investigación universitarias.
Procesamiento y fabricación de impulsores:
La forma de las palas de los impulsores diseñadas según la teoría del flujo ternario es generalmente una superficie curva espacial, y el mecanizado y la conformación de las palas y los impulsores son los puntos clave y difíciles de la fabricación. Hay dos métodos de mecanizado de uso común para los impulsores ternarios:
1. Método de soldadura de tres cuerpos: es decir, el disco de la rueda, la cuchilla y la cubierta de la rueda se procesan por separado. Este método de procesamiento requiere requisitos de equipo relativamente simples, y el disco de la rueda y la cubierta de la rueda solo necesitan ser mecanizados para quitarles la forma. El procesamiento de la cuchilla es más complicado. En primer lugar, se utiliza una máquina herramienta de tres coordenadas para fresar el molde de la cuchilla. Luego, las cuchillas cortadas se someten a un tratamiento térmico y se prensan para obtener la forma de cuchilla deseada. Finalmente, las cuchillas se sueldan al disco y se suelda la cubierta de la rueda. En este caso, el equipo requerido es probablemente una fresadora de tres coordenadas, un horno de tratamiento térmico, una prensa hidráulica y otros equipos convencionales, que requieren una inversión relativamente baja y son más adecuados para comenzar.
2. Fresado integrado: Es decir, el disco y las palas se fresan juntos utilizando un dispositivo de múltiples coordenadas para obtener un impulsor semiabierto. Para evitar interferencias, el procesamiento internacional actual de este tipo de impulsor se lleva a cabo principalmente utilizando un centro de mecanizado de cinco coordenadas. Un equipo de cinco coordenadas puede costar desde varios millones hasta decenas de millones, y el costo es muy alto. Tomando como ejemplo el procesamiento de impulsores de 600 mm, la bancada de cinco ejes nacional cuesta alrededor de 3,5 millones de yuanes, y la bancada de cinco ejes importada cuesta alrededor de 4,8 millones de yuanes. Al utilizar una máquina herramienta de cuatro coordenadas para girar la mesa de trabajo e inclinarla, el impulsor tridimensional se puede fresar como un todo en cuatro coordenadas. Si el grosor de la pala es relativamente alto, los problemas de interferencia son inevitables en cuatro coordenadas. Los dispositivos de cuatro coordenadas son relativamente económicos, cuestan alrededor de un millón de RMB.
Cálculo de la velocidad crítica del rotor:
La velocidad crítica es un factor importante a tener en cuenta al diseñar la velocidad del rotor. La velocidad del rotor debe evitar la velocidad crítica y el cálculo de la velocidad crítica se realiza generalmente mediante el método Proctor. En el mercado existen programas especializados para calcular la velocidad crítica y también se puede desarrollar un programa de cálculo propio.
Diseño de sistema anti sobretensiones:
Según el mecanismo de funcionamiento de los compresores de refrigeración, el sobrevoltaje es una propiedad inherente de las centrífugas que no se puede eliminar, pero se puede evitar con medios eficaces. Las causas del sobrevoltaje en los compresores de refrigeración centrífugos son el bajo caudal y la alta presión de condensación. El sobrevoltaje supone un daño importante para la unidad y requiere un diseño cuidadoso de los sistemas antisobrevoltaje.
Diseño de cojinetes deslizantes:
Los compresores de refrigeración suelen utilizar engranajes de aumento de velocidad, con velocidades de rotor generalmente superiores a 5000 RPM, y se utilizan cojinetes deslizantes. El diseño de cojinetes deslizantes también es un aspecto clave en el desarrollo de centrífugas.