暖通空調知識:制冷壓縮機之機械研制
制冷壓縮機研制一臺制冷壓縮機包括多方面的內容氣動熱力計算強度與振動計算結構設計各種材料的選擇加工制造工藝設計自動控制與調節設計以及驅動型式選擇等其中的難重點主要有以下幾個方面
葉輪的設計轉子作為制冷壓縮機的運動部件其核心部分為葉輪現在國內外各大離心機廠家均采用三元流方法進行葉輪設計三元流方法要求設計人員具備數值模擬計算流體動力學流體機械內部流場理論等非常專業的知識國內公司技術人員大部分不具備這些專業知識要設計高效的三元葉輪只有和高校科研機構合作
葉輪的加工制作以三元流理論設計的葉輪葉片形狀一般為空間曲面葉片及葉輪的加工成型是制造的重點也是難點對于三元葉輪常用的加工方法主要有兩種
1)三體焊形式也就是說輪盤葉片輪蓋分別加工這種加工方法對設備要求比較簡單輪盤輪蓋只需要車出外形就夠了葉片加工要麻煩一些首先要利用三坐標機床銑出葉片模具然后將下好料的葉片進行熱處理壓型得到所需的葉片形狀最后將葉片焊接到輪盤上再將輪蓋焊好這樣的話需要的設備大概是三坐標銑床熱處理爐油壓機以及其他所需的一些常規設備所需投資比較低更適合開始做
2)整體銑制也就是輪盤和葉片是在一起利用多坐標設備進行整體銑制而得到一個半開式葉輪為避免干涉目前國際上對這種葉輪的加工大都是利用五坐標加工中心進行一臺五坐標設備大概從幾百萬到上千萬不止成本非常高以加工600mm葉輪為例國內五軸床大概要350萬人民幣進口五軸床大概要480萬人民幣通過四坐標機床旋轉工作臺的傾斜實現三元葉輪的四坐標整體銑制如果葉片稠度比較大干涉問題在四坐標上就不可避免四坐標的設備相對比較便宜大概100多萬人民幣
轉子的臨界轉速的計算臨界轉速是設計轉子轉速時要考慮的一個重要因素轉子轉速要避開臨界轉速臨界轉速的計算一般采用普洛爾法市場上有專門計算臨界轉速的軟件也可以自己開發計算軟件
防喘振系統的設計由制冷壓縮機的工作機理可知喘振是離心機所固有的性質不可消除但可通過有效途徑加以避免離心式制冷壓縮機發生喘振的原因流量過低及冷凝壓力過高喘振對機組的危害相當大須認真設計防喘振系統
滑動軸承的設計制冷壓縮機一般采用增速齒輪轉子轉速一般都在5000RPM以上都采用滑動軸承滑動軸承的設計也是研制離心機的一個重點