RMS は、直径 60 cm の製油所向け超大型遠心圧縮機インペラを 3D プリントしました。

RMS は、直径 60 cm の製油所向け超大型遠心圧縮機インペラを 3D プリントしました。
2024年8月21日、アンタークティック・ベアは、ターボ機械のアフターマーケット企業であるRMSが最近、製油所の顧客と、プラントの空気サービスにおける遠心圧縮機のリベット留めインペラ2台の交換に重点を置いた大規模プロジェクトを締結したことを知りました。停電が迫っていたため時間が迫っていたため、RMS と顧客は LPBF 3D プリントを使用してインペラを交換することを決定し、その結果、精製用途としては最大かつ初の 3D プリント遠心圧縮機インペラが完成しました

このプロジェクトはいくつかの課題に直面しました。既存のインペラ設計はリベット構造を採用しており、直径は 23.5 インチ、つまり約 60 cm です。ただし、使用可能なプリントベッドの最大直径は 23 インチに制限されます。この問題に対処するために、RMS のエンジニアは、直径の縮小によって自然に生じるヘッドの減少を克服するために、インペラの形状を再設計する必要がありました。 RMS の Aero チームは、リベット留めされたインペラの形状を単純に複製するのではなく、顧客のパフォーマンス要件を満たすインペラを設計します。

新しいインペラが小型化されても同じ性能を発揮できるようにするには、広範囲にわたるエンジニアリング設計が必要でした。インペラに必要な高い先端速度 (>1000 フィート/秒) では、信頼性の高い動作を確保するために応力を慎重に評価する必要があります。 RMS の分析チームは、CFD を使用した完全な構造および空力分析を含む包括的なモデリング キャンペーンを実施し、新しい設計が顧客の厳しいプロセス要件を満たしていることを確認しました。
RMS は、3D プリントによって実現される設計の自由度を最大限に活用したインペラ設計の開発に取り組みました。インペラカバー角度は浅く、第3段インペラでは3.8度、第4段インペラでは2.5度です。インペラーは、優れた強度と耐久性で知られる素材であるインコネル 718 と最新の API 20S 規格で製造されています。この材料の選択により、最終製品は従来のリベット留めインペラよりも強度と信頼性が高くなり、製油所用途で優れた性能を発揮します。

3D プリントされたインペラの性能と信頼性を確保するために、印刷プロセス中にいくつかのテスト バーが作成されました。全方向で品質を保証するために、各レーザーからテスト バーが印刷され、各軸に配置され、全方向で一貫した品質が保証されます。これらのテストバーは、金属がすべての必要な性能基準を満たしていることを確認するために厳密にテストされます。この包括的なプロセスと一連のプロトコルは、新しいインペラ製造プロセスを検証するために不可欠です。
インペラ

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