Grand conception du rotor d'arbre du compresseur: garantie de performance derrière la précision et la complexité

Dans les grands systèmes de compresseur, le rotor d'arbre est le composant central de la transmission de puissance et de la conversion d'énergie. Sa conception structurelle détermine non seulement les performances du compresseur, mais affecte également directement la stabilité et la fiabilité de l'ensemble du système. La conception structurelle du grand rotor d'arbre du compresseur est si précise et complexe, principalement parce qu'elle doit répondre à une variété de conditions de fonctionnement et d'exigences de performance.

Quand le Grand rotor d'arbre du compresseur tourne à grande vitesse, il générera une énorme force centrifuge et des vibrations. Afin de s'assurer que le rotor reste stable pendant le fonctionnement à long terme, sa conception structurelle doit pleinement tenir compte de l'équilibre dynamique. Cela comprend le calcul avec précision de la distribution de masse du rotor, l'optimisation de la disposition des composants tels que la roue et le disque d'équilibre, et en utilisant une technologie de test d'équilibrage dynamique avancée pour garantir que le rotor peut atteindre un bon état d'équilibre à n'importe quelle vitesse. De plus, la structure de support du rotor, tel que les roulements ou les roulements de film compressé, doit également être soigneusement conçu pour résister à d'énormes charges radiales et axiales et à réduire les vibrations et le bruit.

Pendant le fonctionnement d'un grand compresseur, la chaleur générée par la compression du gaz et la chaleur générée par la friction mécanique entraîneront une contrainte thermique importante du rotor de l'arbre. Dans le même temps, la différence de coefficients de dilatation thermique entre différents matériaux entraînera également une concentration de contraintes à l'intérieur du système d'arbre. La conception structurelle du rotor d'arbre doit prendre en compte les mesures de distribution et d'atténuation de la contrainte thermique, telles que l'adoption d'une structure de compensation thermique raisonnable pour assurer le fonctionnement stable du système d'arbre dans différentes conditions de travail.

Dans les machines rotatives telles que les turbines et les compresseurs, l'interaction entre le fluide et la structure solide (c'est-à-dire l'effet de couplage fluide solide) est un problème qui ne peut être ignoré. Pendant le fonctionnement de grands rotors d'arbre de compresseur, ils seront affectés par la force élastique du gaz, conduisant à l'instabilité des vibrations et à d'autres problèmes. Dans la conception structurelle, une analyse détaillée de couplage fluide solide est nécessaire pour évaluer l'influence de la force élastique du gaz sur la stabilité du rotor, et prendre des mesures de conception correspondantes, telles que l'optimisation de la forme de la roue et l'ajustement de la taille de l'espace, afin d'améliorer la capacité anti-instabilité du rotor.

Les grands compresseurs doivent souvent fonctionner dans une variété de conditions de travail, telles que le démarrage, l'arrêt et la charge variable. Ces changements de condition de travail auront des effets différents sur le rotor de l'arbre, tels que la réponse transitoire, les vibrations de torsion couplée, le couple pulsé, etc. Dans le même temps, une conception de fiabilité est également requise, comme l'adoption de la conception redondante et la mise en place de systèmes de surveillance pour améliorer la fiabilité et la sécurité opérationnelles du rotor.

La conception structurelle du grand rotor d'arbre du compresseur doit également prendre en compte les exigences du processus de fabrication et de la précision d'assemblage. La conception structurelle complexe signifie souvent des difficultés de traitement et des exigences d'assemblage plus élevées. Dans le processus de conception, il est nécessaire de s'intégrer étroitement au processus de fabrication, d'adopter une technologie de traitement avancée et une technologie d'assemblage pour assurer la précision de la fabrication et la qualité d'assemblage du rotor. Dans le même temps, l'interchangeabilité et la maintenabilité des pièces doivent également être considérées pour faciliter l'entretien et le dépannage ultérieur.

La conception structurelle du grand rotor d'arbre de compresseur est une ingénierie système précise et complexe. Il doit prendre en compte de multiples facteurs tels que l'équilibre dynamique, la gestion du stress thermique, l'effet de couplage solide des fluides, l'adaptabilité multi-conditions, le processus de fabrication et la précision d'assemblage. Grâce à des méthodes de conception scientifique et à des moyens techniques avancés, un grand rotor d'arbre de compresseur avec des performances, de la stabilité et de la fiabilité peut être conçu pour fournir une forte garantie pour la continuité et l'efficacité de la production industrielle.