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正文 第二百五十四章 涡轮增压!
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这份计算数据表明,法兰设计没有问题,必须采用电炉钢材料。



喷头法兰搞定,整个氧枪研制项目基本宣告结束,余华在图纸上标注零件规格和材料要求,而后打开装满数十份设计图纸的抽屉,将这张法兰设计图折叠整理,放入其中。



抽屉里这些设计图纸全是关于氧枪的图纸,包括整体三视图、喷头设计图纸、枪身设计图纸等等,千万别以为数十份很多,事实上,这个年代搞技术开发的工程师和学者,图纸消耗动辄几十上百公斤。



是的,几十上百公斤。



这还不算多,如果是那种超高难度且结构复杂的工程项目,图纸消耗量甚至能达到吨级标准。



对比同时代的同行们,余华这几十份图纸,已经算超级勤俭节约的级别。



而这些,全都依赖于思维计算机和思维近似物理系统。



“氧枪算是搞定了,趁着现在还有精力,研究一下空分设备。”余华放好图纸,心思由氧枪转移到空分设备上,稍微休息一会儿,接着取出一张空白图纸摆放于桌面。



整个人面容有些严肃,右手执笔,在旁边草稿纸写出空分设备的工作原理和制氧流程。



原理为利用氧气与氮气不同的沸点进行制氧,制氧流程大致分为压缩—净化—换热—制冷—精馏。



要从空气中制取氧气,首先第一步,也是最重要的步骤,压缩空气。



问题来了,如何压缩空气?



很简单,上一个拥有内部空间且封闭的金属体,加上往复运转表面光滑的铸铁金属,就能实现压缩空气,它在机械工程领域可以称之为气缸与活塞。



光有气缸与活塞还不够,为了能传动能量让活塞运转起来,肯定要加装曲柄连杆,连接能量供应核心,这个点由把电能转化为机械能的电机负责提供,此后,再加装完全密封的铸铁壳体与进排管道,一个可以压缩空气的机器设备就做好了。



这,就是空气压缩机。



从机械工程角度讲,压缩机工作原理非常简单,对后世任何一名理科高中生而言,只要听了课,随便掰扯理解,动手能力强的学生,都能造个简易压缩机。



而压缩机更是遍布千家万户,举个最简单的例子,后世家家户户全都有的空调和冰箱,全靠压缩机制冷。



不过,作为工业级空分设备的心脏,研发道路上的第一只拦路虎,具有不可替代性的压缩机,工作要求和指标却远远超过空凋压缩机和冰箱压缩机,而且,对压缩机而言,想要整台空分设备生产出足够的氧气,必须付出五倍以上的努力。



原因很简单,空气中的氧气体积分数为21%。



制取一份氧气,需要五份空气。



对压缩机来说,满足一台最小的2t级实验氧吹炉单位耗氧量,即180立方米每小时氧气产量,得直接乘以五倍。



如果是真正意义上的30吨级工业氧吹炉,那就更加夸张了。



30吨级氧吹炉不仅意味着钢水容积增加,而且单位耗氧量急剧上升,达到每吨金属3.5立方米/每分钟!



这是什么概念?



每小时供氧强度要达到6300立方米,然后再乘以5,得到3.15万立方米空气的天文数字。



当然,余华没有好高骛远,准备直接上马7000立方米每小时的空分设备,脚踏实地,从小出发,目标定在每小时200立方米氧气的空分设备。



“现阶段全世界空分设备的氧气产量不高,主要原因在于压缩机进气量不够,而这取决于进气机组的进气效率……”余华右手握着铅笔,简单几笔,便画出一个具有极简风格的进气机组结构,脑海高速运转思考。



进气机组与进气效率!



工业级空分设备的研发难度之所以高,在于超高制氧效率。



由于压缩机必须每时每刻需要获得巨量空气,进气机组的设计至关重要,已知进气效率越高,压缩机进气量越高。



一个新的问题由此诞生,什么结构设计的进气机组效率最高?



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