Grand rotor d'arbre du compresseur: technologie de précision derrière le "cœur" de l'industrie

Les grands compresseurs jouent sans aucun doute un rôle vital dans le fonctionnement efficace de l'industrie moderne. Parmi les composants principaux du compresseur, le Grand rotor d'arbre du compresseur Peut être appelé le «cœur» de l'ensemble du système, et ses performances déterminent directement la stabilité, l'efficacité et la durée de vie de l'équipement.

1. Qu'est-ce que le grand rotor d'arbre du compresseur?
Le rotor d'arbre est un composant tournant clé du compresseur qui transmet l'énergie mécanique au milieu de travail. Il est généralement composé d'un arbre principal (arbre) et de plusieurs entraîneurs de rotor (rotors) installés dessus. Dans les équipements lourds tels que les grands compresseurs centrifuges et les compresseurs de débit axiaux, le rotor d'arbre doit résister à une forte force centrifuge, une expansion thermique et une contraction, et des charges dynamiques de fluide sous rotation à grande vitesse, de sorte que la conception structurelle et les exigences de performance des matériaux sont extrêmement élevées.

2. Analyse de la structure du noyau: "Mécanique de précision" du rotor
La structure typique du rotor d'arbre d'un grand compresseur comprend:

Arbre principal: généralement une forge à haute résistance avec une excellente résistance à la traction et à la torsion;

Impulseurs: un composant de conversion d'énergie clé installé sur l'arbre principal, avec une conception d'équilibre dynamique de haute précision;

Connexion Keyway ou Expansion Sleeve: La méthode de connexion doit assurer une stabilité fiable sous une rotation à grande vitesse;

Roulements d'extrémité et systèmes d'étanchéité: utilisés pour soutenir le rotor d'arbre et empêcher la fuite de gaz.

En particulier dans les systèmes de compression à plusieurs étapes, le rotor d'arbre atteint souvent plusieurs mètres de longueur et doit maintenir une coaxialité extrêmement élevée et un moment de contrôle d'inertie dans des conditions dynamiques, ce qui rend la fabrication et l'assemblage extrêmement difficiles.

3. La sélection des matériaux est particulière: les alliages haute performance atteignent un fonctionnement stable
Les performances du rotor d'arbre d'un grand compresseur dépend en grande partie de son matériau. Les matériaux communs comprennent:

Acier en alliage à base de nickel (comme Inconel 718): résistance à haute température et à la corrosion, adapté aux champs de gaz naturel et de pétrochimie;

Acier en alliage haute résistance (comme 40Crnimoa, 17-4ph): bonnes propriétés mécaniques et performances de traitement;

Alliage de titane (certaines applications de l'aviation ou d'environnement spécial): lumière et haute résistance, mais coût élevé.

La sélection des matériaux doit considérer de manière approfondie plusieurs facteurs tels que la température, la pression, la corrosivité moyenne et la vitesse de rotation. De plus, le matériau doit avoir une bonne machinabilité pour répondre aux exigences du traitement thermique et du traitement dynamique ultérieur.

4. L'ensemble du processus du processus de fabrication: interprétation précise de la forge à l'équilibrage dynamique
Usinage rugueux et forgeant: les pièces forgées à haute résistance sont sélectionnées comme blancs, et les défauts internes sont éliminés par plusieurs pièces forgées;
Usinage de précision: l'usinage des dimensions et la formation de contour sont terminés via CNC Turning et Mishing Equipment;
Processus de traitement thermique: comme la trempe, la trempe, le traitement du vieillissement, etc., pour améliorer la force et la ténacité;
Réglage de l'équilibrage dynamique: les rotors d'arbre à grande vitesse doivent être strictement testés sur le banc d'essai d'équilibrage dynamique pour contrôler la qualité déséquilibrée;
Tests non destructeurs: Ultrasonic, la poudre magnétique, les rayons X et d'autres méthodes sont utilisés pour détecter les défauts internes pour assurer la sécurité;
Traitement de surface et protection contre la corrosion: le placage de nickel, le phosphation et d'autres méthodes sont souvent utilisés pour prolonger la durée de vie.
Le rotor de l'arbre doit également être finement aligné dans son ensemble et une conception de compensation de déformation chaude et froide pendant la phase d'assemblage, qui impose des exigences extrêmement élevées sur les capacités techniques du fabricant.

5. Zones d'application larges: composants de puissance clés de l'énergie à l'aviation
Les grands rotors d'arbre de compresseur sont largement utilisés dans les champs suivants:

Industrie pétrochimique: stations de booster au gaz naturel, unités de craquage catalytique, etc.;

Industrie de la métallurgie et des engrais: compression d'ammoniac, transport de gaz de synthèse;

Industrie de l'énergie: Système de turbine à gaz de la centrale thermique, dispositif CCUS;

Aérospatial: rotor de compresseur turbo comme unité de puissance centrale;

Industrie du gaz liquéfié et de la réfrigération: grands compresseurs de réfrigération dans des environnements à basse température.

Le grand rotor d'arbre du compresseur est le composant "Lifeline" qui prend en charge le fonctionnement efficace du système industriel moderne. Il intègre la mécanique, la science des matériaux, la technologie de traitement et les systèmes de surveillance automatisés, et constitue une manifestation importante du niveau de fabrication d'équipements haut de gamme. À l'avenir, avec la localisation de l'équipement haut de gamme, l'avancement de la fabrication intelligente et le développement de l'industrie de l'énergie propre, la technologie du rotor de tige inaugurera une étape plus large.