很简单,上一个拥有内
空间且封闭的金属
,加上往复运转表面光
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
。工业级空分设备的研发难度之所以
,在于超
制氧效率。当然,余华还是知
的,已知
气效率最
的
气机组,唯有F-22‘勐禽’
上F119失量涡扇发动机用的压气机,这玩意儿
气效率之
令人
到可怕,每秒
气量达到上千立方米以上,令这款小涵
比涡扇发动机的
气效率,却丝毫不弱于大涵
比涡扇发动机,推力更是达到航空发动机之最。原理为利用氧气与氮气不同的沸

行制氧,制氧
程大致分为压缩—净化—换
—制冷—
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。
单级压气机和涡
令
气效率有效提升,但总
气量不足,只有每小时780立方米,依旧无法满足2T实验炉的供氧
度需求。嗯,理论上这是一款超理想的压缩机
气机组,如果余华能造
来的话。原因很简单,空气中的氧气
积分数为21%。没人知
,这是氮
工厂老板和氧气切割工程师最关心的事情。余华握着铅笔,画
涡
增压机组和压缩机的概念图,与此同时,脑海开始计算数据,分别对单级压气机和多级压气机
行不同的数据计算,数分钟过后,余华得到一系列数据结果。而压缩机更是遍布千家万
,举个最简单的例
,后世家家
全都有的空调和冰箱,全靠压缩机制冷。光有气缸与活
还不够,为了能传动能量让活
运转起来,肯定要加装曲柄连杆,连接能量供应
心,这个
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
与
排
,一个可以压缩空气的机
设备就
好了。问题来了,如何压缩空气?
这,就是空气压缩机。
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
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。一个新的问题由此诞生,什么结构设计的
气机组效率最
?30吨级氧
炉不仅意味着钢
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!由于压缩机必须每时每刻需要获得
量空气,
气机组的设计至关重要,已知
气效率越
,压缩机
气量越
。涡
增压技术可以有效提升
气效率,
而满足压缩机的
气量需求,在整个空分设备中起到至关重要的作用。用F119涡扇发动机的压气机太过遥远,回到压缩机草图上,余华权衡考虑,仔细思索过后,认为现阶段最适合压缩机的
气机组,就是由离心式压气机与涡
构成的涡
增压技术。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
中生而言,只要听了课,随便掰扯理解,动手能力
的学生,都能造个简易压缩机。
气机组与
气效率!当然,余华没有好
骛远,准备直接上
7000立方米每小时的空分设备,脚踏实地,从小
发,目标定在每小时200立方米氧气的空分设备。三级离心压气机和涡
令
气效率相较二级提升45%以上,总
气量优秀,达到每小时1470立方米。如果是真正意义上的30吨级工业氧
炉,那就更加夸张了。每小时供氧
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。这个诞生于1885年的涡
增压技术,顷刻间令空分设备研究产生翻天覆地的变化,至于四级压气机和五级压气机,考虑到加工难度和材料的限制,完全没有计算模拟的必要。“一级不够,三级离心压气机对制造工艺和材料的要求特别
,成本
昂,不划算,二级虽然
气效率不如三级涡
增压机组,但已经适合。”余华对采用三
不同结构的压缩机
行选择,毫无疑问,二级离心压气机和涡
的组合,最适合应用于当前的压缩机。“现阶段全世界空分设备的氧气产量不
,主要原因在于压缩机
气量不够,而这取决于
气机组的
气效率……”余华右手握着铅笔,简单几笔,便画
一个
有极简风格的
气机组结构,脑海
速运转思考。不过,作为工业级空分设备的心脏,研发
路上的第一只拦路虎,
有不可替代
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
足够的氧气,必须付
五倍以上的努力。这是什么概念?
二级离心压气机和涡
令
气效率相较单级提升30%以上,总
气量及格,达到每小时1014立方米,满足2T实验炉需求。是的,大名鼎鼎的涡
增压。整个人面容有些严肃,右手执笔,在旁边草稿纸写
空分设备的工作原理和制氧
程。三级以上的离心压气机,对于1937年的机械制造业而言,就像是F119相对于黎明航发那般遥不可及。