Fundições da carcaça do compressor: o que os fabricantes de equipamentos devem considerar

Uma carcaça de compressor que falhou no teste hidrostático a 1,5 vezes a pressão de trabalho já foi usinada, inspecionada e reservada em uma ranhura de montagem. É por isso que os fabricantes de equipamentos tratam as peças fundidas da carcaça do compressor primeiro como uma decisão de risco e depois como uma ordem de compra.

A carcaça do compressor é a carcaça que contém pressão de um compressor: um corpo rígido que carrega o furo do rotor, as passagens de entrada e descarga, os assentos dos rolamentos e os pés de montagem. A folga do rotor, a vida útil da vedação e a assinatura de vibração da máquina acabada são definidas pela forma como a peça fundida mantém sua geometria e sua densidade após o resfriamento. A rota do processo por trás de um revestimento de pressão é examinada com mais detalhes nesta análise de por que a qualidade da carcaça do compressor decide o desempenho do compressor .

Quatro especificações que decidem o pedido de fundição da carcaça do compressor

Quatro especificações decidem se uma caixa sobreviverá à sua linha de montagem: estanqueidade à pressão no teste, alinhamento furo a furo, uniformidade da espessura da parede e planicidade da interface de montagem. O preço da liga, a localização da fundição e as condições de pagamento são negociáveis. Esses quatro não são.

• Estanqueidade à pressão. As caixas são testadas com água ou ar a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho. Um caminho de porosidade interligado através de uma parede de 40 mm destrói uma peça que já suporta de 40 a 80 horas de usinagem.
• Alinhamento furo a furo. A folga entre o rotor e a carcaça em um compressor de parafuso pode ser de 0,15 a 0,30 mm, portanto, um desvio de 0,10 mm entre os furos do rolamento consome um terço desse orçamento.
• Uniformidade da espessura da parede. A variação além de aproximadamente 10% em uma junção entre a nervura e a casca cria pontos quentes, porosidade de contração e tensão de resfriamento desigual.
• Planicidade da interface de montagem. Um pé que está desnivelado em 0,2 mm acima de 500 mm carrega a carcaça quando ela é aparafusada, e essa pré-carga retorna como vibração na velocidade de operação.

Escolha de material para peças fundidas da carcaça do compressor: ferro cinzento, ferro dúctil ou aço fundido

O ferro fundido cinzento continua sendo o padrão para a maioria das peças fundidas de carcaças de compressores porque sua estrutura de grafite em flocos amortece a vibração melhor do que qualquer alternativa pelo mesmo custo. A exceção é a classe de pressão: acima de aproximadamente 40 bar, ou onde o ciclo térmico é severo, o ferro dúctil ou o aço fundido assumem o controle.

A seleção da classe geralmente segue três informações: pressão máxima de trabalho, a assinatura de pulsação do tipo de compressor e o ciclo térmico que a carcaça verá em serviço.

Acima das classes padrão, a seleção de materiais deixa de ser uma decisão de catálogo. Carcaças para serviços agressivos passam para ligas de níquel, como Inconel 718 e classes similares resistentes ao calor , onde a química térmica, a rota de conformação e os parâmetros de usinagem devem ser validados juntos.

Fabricantes de fundição de bloco de cilindro O bloco de cilindros fundido é um componente importante utilizado na área de engenharia mecânica, geralmente fundido em ligas metálicas de alta resistência, como ferro fundido ou alumínio. Ver Produto →

Porosidade e estanqueidade à pressão em peças fundidas de carcaças de compressores

A estanqueidade à pressão é um resultado do processo e não uma propriedade material. Duas fundições podem despejar produtos químicos GG25 idênticos e fornecer taxas de vazamento completamente diferentes, porque a diferença está na comporta, no posicionamento do riser, no controle da taxa de resfriamento e na forma como as seções pesadas são alimentadas.

Num programa de grandes habitações de 200 toneladas, os rejeitos concentram-se num pequeno número de causas.

A inclusão de areia e a porosidade de contração juntas respondem por cerca de seis em cada dez rejeitos. Ambas são variáveis ​​de processo que uma fundição controla por meio do projeto do canal, da qualidade do molde e da colocação do resfriamento, e não por meio de mais inspeções no final da linha.

Os compradores devem solicitar END volumétrico através do limite de pressão, inspeção de partículas magnéticas em superfícies usinadas, um mapa de dureza da seção mais pesada e um registro de teste hidrostático ou pneumático vinculado ao número de série da peça fundida.

Usinagem de carcaças de compressores sem aumentar o risco de configuração

Cada configuração adicional em um alojamento grande adiciona erros de empilhamento, portanto, a maneira mais confiável de proteger o alinhamento do furo é usinar a peça fundida com o menor número de configurações que a geometria permitir.

Essa restrição empurra os compradores para fornecedores que fundem e usinam sob o mesmo teto. Uma carcaça fundida em uma instalação e furada em outra chega com duas cadeias de tolerância independentes e nenhuma das partes possui o resultado final.

Os parâmetros de referência que valem a pena verificar antes da premiação são a produção de fundição, a precisão que a oficina mecânica pode ter em uma carcaça de sua massa e quantas carcaças comparáveis o fornecedor envia a cada ano.

Fundição de fabricantes de carcaças de compressores Grandes compressores geralmente adotam projetos estruturais para serviços pesados, que podem suportar cargas de alta intensidade e, portanto, possuem fortes capacidades de operação contínua. Anúncio... Ver Produto →

Lista de verificação de qualificação do fornecedor antes que o primeiro padrão seja cortado

Qualifique um fornecedor em seis itens antes do primeiro padrão ser cortado: rastreabilidade do material, capacidade END volumétrica, escopo de relatório dimensional, usinagem interna, documentação de teste e uma política de reparo por escrito.

1. Rastreabilidade térmica desde o fundido até a peça acabada, com dados de testes químicos e mecânicos.
2. END volumétrico nos limites de pressão de peças fundidas de produção, não apenas em amostras.
3. Um relatório dimensional usando o esquema de referência do seu desenho.
4. Capacidade interna de torneamento, mandrilamento, fresamento e furação para a massa da peça que você precisa.
5. Certificados de teste de prova a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho, vinculados a números de série.
6. Uma política de reparo que define quais zonas podem ser reparadas por soldagem e quais não podem.

O prazo de entrega e o custo seguem a mesma lista. A confecção de padrões mais a aprovação do primeiro artigo normalmente leva de 6 a 10 semanas, e os lotes de produção levam de 4 a 8 semanas, dependendo da massa e do escopo da usinagem. Aumentos na espessura da parede, maior cobertura de END e reparos pós-moldados são os três fatores que mais influenciam o preço, e cada um deles é uma decisão do comprador e não uma surpresa da fundição.

Perguntas frequentes sobre peças fundidas da carcaça do compressor

Qual espessura de parede uma carcaça de compressor deve ter?

A espessura da parede é definida pela classe de pressão e pela distância de alimentação da liga, e não por uma regra universal. Carcaças de ferro cinzento entre 200 e 3.000 kg geralmente utilizam carcaças de 12 a 25 mm com flanges e nervuras mais grossas, e qualquer seção acima de 60 mm precisa de projeto de riser e resfriamento validado antes do início da produção.

Como é verificada a estanqueidade à pressão em uma carcaça fundida?

Teste hidrostático ou pneumático a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho, apoiado por END volumétrico nas zonas que contêm gás. Os registros de teste devem ser rastreáveis ​​ao número da bateria e à série individual da peça fundida.

Uma habitação pode ser reparada depois de ser encontrada porosidade?

Defeitos isolados fora do limite de pressão podem ser reparados por soldagem controlada com inspeção de pré-aquecimento e pós-soldagem. Defeitos dentro do furo do rotor ou na passagem de gás normalmente são motivos de rejeição, portanto a política de reparo deve constar no pedido de compra antes do vazamento da primeira peça fundida.

Qual prazo de entrega um comprador deve planejar?

Planeje de 6 a 10 semanas para a confecção do modelo, primeiro artigo e aprovação, depois de 4 a 8 semanas para cada lote de produção, dependendo da massa de fundição e do escopo de usinagem. Classes de ligas especiais acrescentam várias semanas porque a verificação química do calor retarda o primeiro artigo.