التطور الميكانيكي لضاغط التبريد

يتضمن تطوير ضاغط التبريد جوانب مختلفة مثل الحسابات الديناميكية الهوائية والحرارية، وحسابات القوة والاهتزاز، والتصميم الهيكلي، واختيار المواد المختلفة، وتصميم عملية التصنيع، وتصميم التحكم والتنظيم الآلي، واختيار أنواع المحركات. تتضمن الصعوبات الرئيسية الجوانب التالية:
تصميم المكره:
يحتوي الدوار، باعتباره جزءًا متحركًا من ضاغط التبريد، على المكره كمكون أساسي. حاليًا، يستخدم مصنعو أجهزة الطرد المركزي الرئيسيون محليًا ودوليًا طريقة التدفق الثلاثي لتصميم المكره. تتطلب طريقة التدفق ثلاثية العناصر من المصممين أن يكون لديهم معرفة متخصصة للغاية في المحاكاة الرقمية وديناميكيات الموائع الحسابية ونظرية مجال التدفق الداخلي لآلات الموائع. لا يمتلك معظم الموظفين الفنيين في الشركات المحلية هذه المعرفة المهنية. لتصميم مكرهات ثلاثية العناصر فعالة، فإن التعاون مع مؤسسات البحث الجامعية ضروري.
معالجة وتصنيع المكرهات:
إن شكل شفرات المكره المصممة على أساس نظرية التدفق الثلاثي هو بشكل عام سطح منحني مكانيًا، وتعد عملية تصنيع وتشكيل الشفرات والمكره من النقاط الرئيسية والصعبة في التصنيع. هناك طريقتان شائعتان في تصنيع المكره الثلاثي:
1. طريقة لحام الجسم الثلاثي: أي أن قرص العجلة والشفرة وغطاء العجلة تتم معالجتها بشكل منفصل. تتطلب طريقة المعالجة هذه متطلبات معدات بسيطة نسبيًا، ولا يحتاج قرص العجلة وغطاء العجلة إلا إلى إخراجهما من الشكل. معالجة الشفرة أكثر تعقيدًا. أولاً، يتم استخدام أداة آلية ثلاثية الإحداثيات لطحن قالب الشفرة. ثم تخضع الشفرات المقطوعة للمعالجة الحرارية والضغط للحصول على شكل الشفرة المطلوب. أخيرًا، يتم لحام الشفرات بالقرص، ويتم لحام غطاء العجلة. في هذه الحالة، ربما تكون المعدات المطلوبة عبارة عن آلة طحن ثلاثية الإحداثيات، وفرن المعالجة الحرارية، والمكبس الهيدروليكي، وغيرها من المعدات التقليدية، والتي تتطلب استثمارًا منخفضًا نسبيًا وأكثر ملاءمة للبدء.
2. الطحن المتكامل: أي أن القرص والشفرات يتم طحنهما معًا باستخدام جهاز إحداثيات متعدد للحصول على دافع شبه مفتوح. لتجنب التداخل، تتم المعالجة الدولية الحالية لهذا النوع من الدوافع في الغالب باستخدام مركز تصنيع بخمسة إحداثيات. يمكن أن تتكلف معدات الإحداثيات الخمسة من عدة ملايين إلى عشرات الملايين، والتكلفة مرتفعة للغاية. مع أخذ معالجة الدوافع مقاس 600 مم كمثال، فإن سرير المحاور الخمسة المحلي يكلف حوالي 3.5 مليون يوان، وسرير المحاور الخمسة المستورد يكلف حوالي 4.8 مليون يوان. باستخدام أداة آلة إحداثيات رباعية لتدوير طاولة العمل وإمالتها، يمكن طحن الدوافع ثلاثية الأبعاد ككل في أربعة إحداثيات. إذا كان سمك الشفرة مرتفعًا نسبيًا، فإن مشاكل التداخل أمر لا مفر منه في أربعة إحداثيات. أجهزة الإحداثيات الأربعة غير مكلفة نسبيًا، وتكلف حوالي مليون يوان صيني.
حساب السرعة الحرجة للدوار:
السرعة الحرجة هي عامل مهم يجب مراعاته عند تصميم سرعة الدوار. يجب أن تتجنب سرعة الدوار السرعة الحرجة، ويتم حساب السرعة الحرجة عمومًا باستخدام طريقة بروكتور. هناك برامج متخصصة في السوق لحساب السرعة الحرجة، ويمكن للمرء أيضًا تطوير برنامج الحساب الخاص به.
تصميم نظام مقاومة التيار الزائد:
وفقًا لآلية عمل ضواغط التبريد، فإن الارتفاع المفاجئ للتيار هو خاصية متأصلة في أجهزة الطرد المركزي لا يمكن التخلص منها، ولكن يمكن تجنبها من خلال وسائل فعالة. أسباب الارتفاع المفاجئ للتيار في ضواغط التبريد الطردية هي معدل التدفق المنخفض وضغط التكثيف العالي. يشكل الارتفاع المفاجئ للتيار ضررًا كبيرًا للوحدة ويتطلب تصميمًا دقيقًا لأنظمة مكافحة الارتفاع المفاجئ للتيار.
تصميم المحامل المنزلقة:
تستخدم ضواغط التبريد عمومًا تروسًا لزيادة السرعة، مع سرعات دوارة أعلى من 5000 دورة في الدقيقة عمومًا، ويتم استخدام محامل انزلاقية. كما يعد تصميم المحامل الانزلاقية محورًا رئيسيًا في تطوير أجهزة الطرد المركزي.