פיתוח מכני של מדחס קירור

פיתוח מדחס קירור כולל היבטים שונים כגון חישובים אווירודינמיים ותרמודינמיים, חישובי חוזק ורעידות, תכנון מבני, בחירת חומרים שונים, תכנון תהליך ייצור, תכנון בקרה וויסות אוטומטיים ובחירת סוגי הנעה. הקשיים העיקריים כוללים את ההיבטים הבאים:
עיצוב האימפלר:
לרוטור, כחלק נע של מדחס הקירור, האימפלר הוא מרכיב הליבה שלו. נכון לעכשיו, יצרני צנטריפוגות גדולים הן מקומיות והן בינלאומיות משתמשות בשיטת הזרימה המשולשת לתכנון אימפלר. שיטת זרימת שלושת האלמנטים דורשת ממעצבים להיות בעלי ידע מיוחד בסימולציה מספרית, דינמיקת נוזלים חישובית ותאוריית שדות זרימה פנימית של מכונות נוזלים. רוב הצוות הטכני בחברות מקומיות אינו מחזיק בידע מקצועי זה. כדי לתכנן אימפלרים יעילים של שלושה אלמנטים, יש צורך בשיתוף פעולה עם מוסדות מחקר אוניברסיטאיים.
עיבוד וייצור של אימפלרים:
צורת להבי האימפלר שתוכננו בהתבסס על התיאוריה של זרימה משולשת היא בדרך כלל משטח מעוקל מרחבי, והעיבוד והצורה של להבים ואימפלרים הם נקודות המפתח והקשות בייצור. ישנן שתי שיטות עיבוד נפוצות עבור אימפלרים טרינריים:
1. שיטת ריתוך שלוש גוף: כלומר, דיסק הגלגל, הלהב ומכסה הגלגל מעובדים בנפרד. שיטת עיבוד זו דורשת דרישות ציוד פשוטות יחסית, ורק צריך לעבד את דיסקית הגלגל ומכסה הגלגל בצורה מכובדת. עיבוד להב מסובך יותר. ראשית, כלי מכונה של שלוש קואורדינטות משמש לטחינת תבנית הלהב. לאחר מכן, הלהבים החתוכים עוברים טיפול בחום ונלחצים לקבלת צורת הלהב הרצויה. לבסוף, הלהבים מרותכים לדיסק, ומכסה הגלגל מרותך. במקרה זה, הציוד הנדרש הוא ככל הנראה מכונת כרסום שלוש קואורדינטות, תנור טיפול בחום, מכבש הידראולי וציוד קונבנציונלי אחר, הדורש השקעה נמוכה יחסית ומתאים יותר להתנעה.
2. כרסום משולב: כלומר, הדיסק והלהבים כרסמים יחד באמצעות התקן רב קואורדינטות לקבלת אימפלר חצי פתוח. כדי למנוע הפרעות, העיבוד הבינלאומי הנוכחי של סוג זה של אימפלר מתבצע בעיקר באמצעות מרכז עיבוד חמש קואורדינטות. ציוד חמש קואורדינטות יכול לעלות בין כמה מיליונים לעשרות מיליונים, והעלות גבוהה מאוד. אם ניקח לדוגמא את העיבוד של אימפלרים של 600 מ"מ, המיטה המקומית של חמשת הצירים עולה כ-3.5 מיליון יואן, והמיטה המיובאת של חמשת הצירים עולה כ-4.8 מיליון יואן. על ידי שימוש בכלי מכונה עם ארבע קואורדינטות כדי לסובב את שולחן העבודה ולהטות אותו, ניתן לכרסם את האימפלר התלת מימדי בשלמותו בארבע קואורדינטות. אם עובי הלהב גבוה יחסית, בעיות הפרעות הן בלתי נמנעות בארבע קואורדינטות. ארבעה התקני קואורדינטות הם זולים יחסית, בעלות של כמיליון יואן.
חישוב מהירות קריטית של הרוטור:
המהירות הקריטית היא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעת ​​תכנון מהירות הרוטור. מהירות הרוטור צריכה להימנע מהמהירות הקריטית, וחישוב המהירות הקריטית נעשה בדרך כלל בשיטת פרוקטור. קיימות בשוק תוכנות מיוחדות לחישוב המהירות הקריטית, ואפשר גם לפתח תוכנת חישוב משלהם.
עיצוב מערכת נגד נחשולים:
על פי מנגנון העבודה של מדחסי קירור, נחשול הוא תכונה אינהרנטית של צנטריפוגות שלא ניתן לבטלה, אך ניתן להימנע ממנה באמצעים יעילים. הסיבות לעלייה במדחסי קירור צנטריפוגליים הן קצב זרימה נמוך ולחץ עיבוי גבוה. נחשול גורם נזק משמעותי ליחידה ודורש תכנון קפדני של מערכות נגד נחשולים.
עיצוב מיסבים הזזה:
מדחסי קירור משתמשים בדרך כלל בהילוכים מגבירי מהירות, עם מהירויות רוטור בדרך כלל מעל 5000 סל"ד, ומשתמשים במיסבים הזזה. עיצוב מיסבים הזזה הוא גם מוקד מרכזי בפיתוח צנטריפוגות.