Persyaratan desain kompresor ulir

Desain garis profil rotor inti

Garis profil rotor merupakan elemen kunci dari kompresor sekrup, yang secara langsung menentukan efisiensi volumetrik dan stabilitas operasional peralatan. Dalam proses perancangan, pemodelan matematis yang ketat serta optimasi terhadap bentuk gigi harus dilakukan.

• Optimasi karakteristik permesinan: Memastikan bahwa panjang garis kontak antara rotor Yin dan rotor Yang selama proses permesinan adalah yang terpendek, sekaligus mengendalikan luas segitiga kebocoran agar berada dalam kisaran yang wajar.
• Kesinambungan garis lambung: Menjamin transisi permukaan gigi yang halus, menghindari interferensi pemrosesan dan konsentrasi tegangan, serta meningkatkan kekakuan keseluruhan rotor.

Kontrol celah dan toleransi presisi

Di dalam kompresor sekrup terdapat beberapa celah kritis; desain celah yang tepat merupakan kunci untuk menyeimbangkan efisiensi kompresi dan keandalan mekanis. Dalam perancangan, perlu dipertimbangkan secara menyeluruh pemuaian termal, ketepatan pengerjaan, serta kesalahan pemasangan.

• Celah rotor: Celah antara rotor Yin dan Yang harus dihitung secara tepat berdasarkan suhu operasi dan perbedaan tekanan, guna mencegah terjadinya penguncian akibat suhu tinggi.
• Celah pada rangka mesin: Desain celah antara permukaan luar rotor dan dinding dalam rumah mesin harus mempertimbangkan sekaligus pengendalian kebocoran internal serta toleransi gerak ayun radial rotor.
• Celah permukaan ujung: Celah antara permukaan ujung rotor dan permukaan ujung dudukan bantalan harus dikendalikan secara ketat untuk mengurangi kebocoran aksial dari sisi tekanan tinggi ke sisi tekanan rendah.

Sistem pelumasan, penyegelan, dan pendinginan

Sistem pelumasan dan pendinginan yang efisien mampu secara signifikan mengurangi konsumsi daya akibat gesekan, mengendalikan suhu gas buang, serta memperpanjang umur pakai peralatan.

• Desain sistem injeksi bahan bakar: Menghitung secara presisi volume dan posisi penyemprotan bahan bakar, memastikan bahwa area kontak rotor mendapatkan pendinginan dan penyegelan yang memadai.
• Pemisahan minyak dan gas: Merancang struktur pemisahan minyak dan gas yang efisien untuk menurunkan kandungan minyak dalam gas buang, sehingga memenuhi kebutuhan proses di hilir.
• Pencocokan pendinginan: Sesuaikan luas permukaan pertukaran panas pada pendingin oli atau pendingin air secara tepat berdasarkan beban termal yang dikompresi.

Pemilihan jenis bantalan dan desain segel poros

Keandalan bantalan dan komponen segel poros secara langsung menentukan waktu operasi bebas gangguan dari kompresor.

• Kombinasi bantalan: Mengalokasikan secara tepat bantalan radial dan bantalan dorong, sehingga rotor tetap mempertahankan posisi aksial dan radial yang presisi saat menanggung beban aerodinamis yang kompleks serta beban transmisi roda gigi.
• Struktur segel poros: Menggunakan segel mekanis yang andal atau struktur segel labirin untuk mencegah kebocoran pelumas ke dalam ruang kompresi, sekaligus menghindari keluarnya gas terkompresi ke lingkungan luar.

Pengendalian Getaran dan Kebisingan

Mengurangi getaran dan kebisingan merupakan tahap desain yang penting untuk meningkatkan kualitas operasional peralatan serta memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan.

• Persyaratan keseimbangan dinamis: Komponen rotor wajib menjalani kalibrasi keseimbangan dinamis dengan presisi tinggi untuk menghilangkan ketidakseimbangan gaya sentrifugal selama proses rotasi.
• Kekakuan struktur: Meningkatkan kekakuan struktural pada rumah mesin dan penutup ujung, guna mencegah terjadinya resonansi akibat gaya getaran.
• Pulsasi aliran udara: Mengoptimalkan posisi dan bentuk lubang masuk serta keluar udara, memuluskan transisi tekanan, serta mengurangi kebisingan aerodinamis yang disebabkan oleh pulsasi aliran udara.