대형 압축기 샤프트 로터 설계 : 정밀성과 복잡성의 성능 보장

대형 압축기 시스템에서 샤프트 로터는 전력 전송 및 에너지 변환의 핵심 구성 요소입니다. 구조 설계는 압축기의 성능을 결정할뿐만 아니라 전체 시스템의 안정성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 대형 압축기 샤프트 로터의 구조 설계는 매우 정확하고 복잡합니다. 주로 다양한 가혹한 작동 조건 및 성능 요구 사항을 충족해야하기 때문입니다.

언제 큰 압축기 샤프트 로터 고속으로 회전하면 거대한 원심력과 진동이 발생합니다. 장기 작동 중에 로터가 안정적으로 유지되도록하려면 구조 설계는 동적 균형을 완전히 고려해야합니다. 여기에는 로터의 질량 분포를 정확하게 계산하고 임펠러 및 밸런스 디스크와 같은 구성 요소의 레이아웃을 최적화하고 고급 동적 밸런싱 테스트 기술을 사용하여 로터가 모든 속도에서 우수한 균형 상태를 달성 할 수 있도록하는 것이 포함됩니다. 또한 롤링 베어링 또는 스퀴즈 필름 베어링과 같은 로터의지지 구조는 거대한 방사형 및 축 방향 하중을 견딜 수 있도록 신중하게 설계되어 진동 및 노이즈를 줄입니다.

큰 압축기의 작동 중에, 가스 압축에 의해 생성 된 열 및 기계식 마찰에 의해 생성 된 열로 인해 샤프트 로터가 상당한 열 응력을 받게됩니다. 동시에, 상이한 재료 간 열 팽창 계수의 차이는 또한 샤프트 시스템 내에서 응력 농도를 유발할 것이다. 샤프트 로터의 구조 설계는 다양한 작업 조건 하에서 샤프트 시스템의 안정적인 작동을 보장하기 위해 합리적인 열 확장 보상 구조를 채택하는 등 열 응력의 분포 및 완화 측정을 고려해야합니다.

터빈 및 압축기와 같은 회전 기계에서 유체와 고체 구조 사이의 상호 작용 (즉, 유체-고체 커플 링 효과)은 무시할 수없는 문제입니다. 큰 압축기 샤프트 로터의 작동 중에 가스 탄성력의 영향을 받아 진동 불안정성 및 기타 문제가 발생합니다. 구조 설계에서, 로터 안정성에 대한 가스 탄성력의 영향을 평가하기 위해서는 상세한 유체-고체 결합 분석이 필요하며, 임펠러 모양을 최적화하고 갭 크기를 조정하여 로터의 항-초기 성 능력을 향상시키는 것과 같은 해당 설계 측정을 취합니다.

대형 압축기는 종종 시작, 정지 및 가변 부하와 같은 다양한 작업 조건에서 작동해야합니다. 이러한 작업 조건 변화는 과도 응답, 결합 비틀림 진동, 맥동 토크 등과 같은 샤프트 로터에 다른 영향을 미칩니다. 따라서 구조 설계에서는 여러 작업 조건으로의 로터의 적응성을 완전히 고려하고, 융통성있는 컨트롤링 및 충격 흡수기를 설정하는 것과 같이 합리적인 구조적 설계에 대한 작업 조건의 영향을 감소시켜야합니다. 동시에, 중복 설계 채택 및 모니터링 시스템 설정과 같은 신뢰성 설계도 로터의 작동 신뢰성과 안전성을 향상시킵니다.

대형 압축기 샤프트 로터의 구조 설계는 제조 공정 및 어셈블리 정확도의 요구 사항을 고려해야합니다. 복잡한 구조 설계는 종종 더 높은 처리 난이도 및 조립 요구 사항을 의미합니다. 설계 프로세스에서 제조 공정과 밀접하게 통합되어 고급 가공 기술 및 조립 기술을 채택하여 제조 정확도 및 로터의 조립 품질을 보장해야합니다. 동시에, 부품의 상호 교환 성 및 유지 보수 가능성은 후속 유지 보수 및 문제 해결을 용이하게하기 위해 고려해야합니다.

대형 압축기 샤프트 로터의 구조 설계는 정확하고 복잡한 시스템 엔지니어링입니다. 동적 균형, 열 응력 관리, 유체-고체 커플 링 효과, 다중 조건 적응성, 제조 공정 및 어셈블리 정확도와 같은 여러 요인을 종합적으로 고려해야합니다. 과학 설계 방법과 고급 기술 수단을 통해 성능, 안정성 및 신뢰성을 갖춘 대규모 압축기 샤프트 로터를 산업 생산의 연속성과 효율성에 대한 강력한 보장을 제공하도록 설계 될 수 있습니다 .