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Heute wurden mir vom Chef zwei Fragen zum neuen Wasserstoffkompressor gestellt. Es ging um die Tatsache, dass die Zylinder der ersten und zweiten Stufe des Kompressors zylindrisch geformt sind, während die Zylinder der dritten und vierten Stufe quadratisch geformt sind. Außerdem wurde gefragt, warum der Pufferbehälter am Ausgang des Kompressors immer kleiner wird – am kleinsten ist er am Ausgang der vierten Stufe. Kann mir jemand das erklären? Ich habe schließlich keine Ausbildung im Bereich Anlagenbau und verstehe diese Frage nicht
Ich übernehme das selbst – bitte, könnten die erfahrenen Leute mir etwas dazu erklären?
Bei konstantem Eingangsvolumen wird das Volumen des komprimierten Gases immer kleiner, wodurch der Durchmesser des Zylinders sowie das Volumen des Puffers Tanks abnehmen. Aber der Druck wird steigen und die Gefahr erheblich zunehmen. Unser 4M65 weist einen Auslassdruck von 22,6 Mpa auf; es handelt sich um eine Dreistufenkompression. Die Auslasskammern in der dritten Stufe sind direkt kugelförmig gestaltet.
Nun, ich habe es gelernt. Woran liegt es eigentlich, dass die Formen der Zylinder unterschiedlich sind?
Das Volumen des Pufferbehälters ist auf prozessbedingte Gründe zurückzuführen – die Menge an Wasserstoff, die pro Zeiteinheit in jeder Kompressionsstufe komprimiert wird, bleibt konstant. Mit jeder weiteren Kompressionsstufe erhöht sich die Dichte des Wasserstoffs, sein Volumen verringert sich und der Druck steigt an. Querschnittsform des Zylinders? Können Sie bestätigen, dass die innere Struktur des Zylinders quadratisch ist? ——Theoretisch ist ein rechteckiges Material unter Belastung schwächer als ein gleich großes kreisförmiges Material. Wahrscheinlich aus Gründen der einfachen Montage wurde es so konzipiert, dass die Innenwand einen kreisförmigen Querschnitt hat, während die Außenhülle quadratisch ist. Jedenfalls wird der Zylinderkörper kleiner, der Materialverbrauch unterscheidet sich kaum
Die Frage zum Volumen des Pufferbehälters wurde bereits beantwortet. Was die Form der ersten und zweiten Zylinder sowie der dritten und vierten Zylinder angeht, so ist die innere Struktur dieser Zylinder alle gleich. Der Unterschied liegt in ihrer äußeren Form. Ich erinnere mich, dass ein Lehrer einmal gesagt hat, Kompressorzylinder gibt es in zwei Arten: gegossene und geschmiedete. Bei der Herstellung von gegossenen Zylindern ist der Prozess einfach, doch ihre Festigkeit ist gering, wodurch sie keinen hohen Druck aushalten können. Die Herstellung von geschmiedeten Zylindern ist schwieriger, doch ihre Festigkeit ist höher. Gegossene Zylinder können auf einmal geformt werden; je nach Form des Modells entsteht eine zylindrische Form, wodurch weniger Material benötigt wird. Bei gehärteten Zylindern muss das Außenmaterial möglicherweise noch zugeschnitten und geschliffen werden. Eine quadratische Form zu erzeugen ist dabei einfacher und zeitsparender. Das ist nur meine Vermutung. Ob es stimmt, muss ich noch mit dem Meister besprechen. Wenn es Ergebnisse gibt, bitte teilen Sie sie mir mit, damit ich daraus lernen kann
Die Frage bezüglich der Änderungen im Volumen des Pufferbehälters wurde bereits beantwortet. Das Problem mit den unterschiedlichen Formen der Zylinder besteht darin, dass ihre innere Querschnittsform unabhängig von ihrer äußeren Form immer kreisförmig ist. Ich vermute, dass die äußere Form mit der Herstellungsweise des Zylinders zusammenhängt. Bei Zylindern der Stufe 1 und 2 ist der Druck gering. In solchen Fällen können Gusszylinder verwendet werden, die relativ einfach herzustellen sind und preisgünstig sind – allerdings weisen sie auch eine geringere Festigkeit auf. Sie können direkt nach dem Musterformen in einer einzigen Schritt hergestellt werden. Für die Herstellung von zylindrischen Formen wird weniger Material benötigt ; Bei hohem Druck in den Zylindern der Stufen drei und vier können geschmiedete Zylinder verwendet werden. Diese sind zwar schwieriger herzustellen und teurer, besitzen aber eine höhere Festigkeit, wodurch sie höheren Drücken standhalten können. Nach dem Schmieden haben geschmiedete Zylinder oft eine unregelmäßige Außenform, die bearbeitet und poliert werden muss. Falls sie in Form eines Zylinders hergestellt werden sollen, ist die Arbeitsmenge sehr groß – deshalb wird stattdessen einfach eine quadratische Form gewählt. Das ist meine Vermutung. Ob sie der Wirklichkeit entspricht, muss ich den Lehrer fragen. Falls der Fragesteller die richtige Antwort kennt, bitte teilt sie mir mit. Danke
“Warum haben die Stufe drei und vier (quadratisch) unterschiedliche Formen? ? Meinen Sie das Aussehen? ? Es handelt sich wohl um die Form eines Kühlwasserkreislaufgehäuses, oder?
Äh, ja, im Inneren ist es zylindrisch, es sieht nur anders aus, und das liegt an der Anzahl der ersten- und zweiten Luftventile (insgesamt gibt es 4 Ein- und Auslassventile). Ist das zum schöneren Aussehen bei der Montage?
Zylindern wird durch Gießen eine Form gegeben, Quadrate hingegen werden durch Schmieden hergestellt. Beim Schmieden werden deutlich höhere Drücke angewandt als beim Gießen. Bei den Druckstufen eins und zwei werden Methoden des Gießens verwendet, bei den Stufen drei und vier hingegen Methoden des Schmiedens. Natürlich unterscheiden sich auch die Preise
Niedrigerer Primär- und Sekundärdruck, größere Volumeneinheit, Gusszylinderblock. Bei Drücken der Stufen drei und vier ist der Druck hoch; mit Gussteilen kann man dann ein quadratisches Format erzielen. Die Pufferbehälter werden immer kleiner, weil der Druck zunimmt und sich das Volumen sowie die Masse verändern – es ist daher nicht notwendig, sie größer zu machen.
Das Problem mit der Form der Zylinder ist folgendes: Da bei den ersten und zweiten Zylindern der Gasdruck noch recht niedrig ist, werden Gusszylinder verwendet. Diese bestehen aus Grauguss oder Niedriglegierungsstahl. Meist wird Grauguss verwendet – denn die mechanischen Eigenschaften von Stahl sind besser als die von Grauguss. Warum wird nicht aus Kohlenstahl gegossen? (Sogar amerikanische Hersteller verwenden weiterhin Gussstahl.) Gussstahl weist gute Gießeigenschaften auf, weist relativ wenige innere Verzugsbereiche auf und hat zudem Vorteile bei der Dämpfung von Vibrationen. Mit der Entwicklung der Technologie gibt es in letzter Zeit auch einige Zylinder aus Gussstahl. Anforderungen an die Gießtechnik sind etwas höher. Hochdruckzylinder werden in der Regel aus Walzprodukten hergestellt. Ein Gussteil ist ein einziges Stück Eisen (Stahl), insbesondere bei Gasen mit geringer Anzahl an Molekülen wie Wasserstoff oder Helium. Es kann leicht zu Leckagen kommen, daher werden zur Sicherheit immer Stahlzylinder verwendet, bei denen die Innenhöhle des Zylinders in einem Stück gefertigt wird. Dadurch steigen die Materialkosten. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Sicherheit werden für die ersten beiden Zylinder Gussformen verwendet, während für die Hochdruckstufe geschmiedete Teile eingesetzt werden. Die meisten Gussteile sind quadratisch, wodurch eine präzise Bearbeitung erleichtert wird.
Okay, danke, ich habe es gelernt! !
Im Allgemeinen sind die Drücke in Stufe 1 und 2 niedrig, weshalb Gussstahlzylinder verwendet werden. Quadratische Zylinder hingegen bestehen aus Walzstahl und können höhere Belastungen aushalten. Es gibt jeweils nur eine Ein- und Auslassklappe am Zylinderkopfende sowie am Kurbelwellenende – insgesamt also vier Klappen. Zu den Gaspufferventilen: Bei niedrigem Druck auf der ersten Stufe ist das Volumen des Gases groß, weshalb das Volumen des Druckbehälters ebenfalls groß ist. Je höher die Anzahl der Stufen, desto kleiner wird das Volumen des Druckbehälters. Je höher die Belastungsklasse, desto höher ist auch der Gasdruck.
Je weiter hinten der Kompressor ist, desto höher ist der Druck – das hängt mit dem Druck zusammen. Zudem wird das Volumen des Gases nach der Kompression immer kleiner. Die unterschiedlichen Zylinderformen hängen von der Fertigung und dem Design des Werks sowie von Kostengrenzen ab