Салқындату мен құюды теңестіру: 17-4PH тот баспайтын компрессорлық цилиндрлердегі су қуысының дизайны

I. Материалды таңдау: пайдалану талаптары және материалдың қасиеттері

Цилиндрлер блогының әдеттегі үш қабатты су қаптамасының құрылымы ішінен сыртқа қарай цилиндрдің ішкі қабырғасынан, сақиналы су қаптамасынан және ауа камерасынан тұрады. Шойын мұндай цилиндр блоктары үшін өндіріс талаптарын қанағаттандыра алатын болса, шойын құрамында күкірт мөлшері жоғары және ылғалдылығы жоғары коррозияға ұшырайтын ортада жеткілікті коррозияға төзімділікті қамтамасыз ете алмайды, бұл тот баспайтын болатты міндетті етеді.

Дегенмен, кәдімгі аустенитті баспайтын болаттар (мысалы, 304/316) салыстырмалы түрде төмен қаттылыққа ие және тұтынушының HRC 30-34 техникалық талаптарына жауап бере алмайды. Осы жұмыс жағдайында 17-4PH мартенситті тұндыру-қатайтатын тот баспайтын болат коррозияға төзімділікті механикалық беріктікпен біріктіріп, оны осы компонент үшін қолайлы материал етеді.

 

II. Құю қиындықтары: шойын мен тот баспайтын болат арасындағы технологиялық айырмашылықтар

Үш камералы құрылым әдеттегі дәстүрлі шойын цилиндр блогының дизайны болып табылады. Бастапқыда жобаланған 'үш қабатты су курткасының құрылымын' тот баспайтын болаттан жасалған кезде құю процесі елеулі кедергілерге тап болады. Тот баспайтын болаттан жасалған сұйықтық тұтқыр және нашар өтімділікке ие. Үш қабатты ішкі қуыс құрылымы бірнеше жабық қуыстары, көптеген термиялық қосылыстары және бірнеше өзара ұялы құм өзектері бар күрделі конфигурация болып табылады. Тот баспайтын болаттан құю кезінде балқытылған болаттың ағып кетуі және ішкі қуыста тұйық контурға жетуі қиын. Сонымен қатар күрделі жабық қуыстар құю ​​процесінде газды шығаруды және кейінгі кезеңдерде құмды кетіруді мүмкін емес етеді.

• Құм өзегін агломерациялау қаупі: иілгіш шойын үшін құю температурасы шамамен 1300 °C болса, тот баспайтын болат үшін ол 1600 °C дейін жоғары. Жоғары температурада сумен салқындатылатын қуысты құмның өзегі көп мөлшерде жылуды сіңіреді. Үш қабатты құрылымдағы сумен салқындатылатын қуыстың шамадан тыс аз көлеміне байланысты құм өзегі агломерацияға бейім. Бұл сумен салқындатылған қуысты бітеп тастайды, кейіннен құмды кетіруді мүмкін емес етеді және құйманың бұзылуына әкеледі. Ішінде қалып құмының ізі қалса да, жабдықты іске қосқаннан кейін ол салқындатқыш сумен бірге айналады, бұл сорғы тығыздағыштарының тозуына әкеледі немесе жылу алмастырғыштарды бітеп тастайды.

• Термиялық қосылыстар және шөгу қуысының ақаулары: Тот баспайтын болаттың көлемдік жиырылуы икемді шойыннан әлдеқайда жоғары, 10% -14% дейін жоғары және шойынға ие қатаю кезінде графиттің кеңеюі арқылы өздігінен қоректену мүмкіндігі жоқ. Үш камералы цилиндрлер блогында бірнеше оқшауланған термиялық қосылыстар бар, олар көптеген көтергіштерді және бағытталған қатаюды қатаң бақылауды қажет етеді. Дегенмен, бірнеше камералар бір-біріне кедергі келтіреді, бұл процесті жобалаудың қиындықтарын экспоненциалды түрде арттырады. Шөгу кеуектілігі жоғары жиілікті ақауға айналды және компрессор цилиндрінің блогы қысымды құрайтын бөлік болғандықтан, кез келген ішкі шөгу кеуектілігі бірден бас тартуға әкеледі.

• Хром оксиді пленкасы мәселесі:  балқытылған болаттың бетінде үздіксіз, жоғары балқу температурасы және жоғары беріктікке ие Cr₂O₃ оксиді қабықшасы пайда болады. Бірнеше камералар мен көп саңылаулардың түйіскен жерлерінде металдың ағынды алдыңғы жағындағы оксидті пленка құйма ішіне оңай түсіп, оксидті қосындылар мен ламинацияларды құрайды. Бұзбайтын тексеру арқылы мұндай ақауларды анықтау өте қиын.

• Жоғары температурадағы термиялық кернеу және жарықшақтарға сезімталдық: тот баспайтын болаттың сызықтық шөгуі 1,8%-2,5% құрайды. Салқындату кезінде бірнеше камераның қабырғаларының біркелкі емес қалыңдығы оңай ыстық жыртылу мен деформацияға әкеледі, бұл үш камераның өлшемдік тізбегін қамтамасыз етуді өте қиын етеді.

 III. Өнеркәсіптің стандартты шешімі: екі қабатты құрылымның ымырасы

Жоғарыда аталған тот баспайтын болаттан құю қиындықтарына тап болған кезде, салада жалпы қабылданған шешім түпнұсқаны өзгерту болып табылады. 'үш қабатты құрылым' 'екі қабатты құрылымға' .ішінен сыртқа қарай цилиндрдің ішкі қабырғасынан, үзік-үзік сумен салқындатылатын камерадан және ауа камерасынан тұратын

Екі қабатты құрылым құймадағы термиялық қосылыстардың санын азайтады, тығыз микроқұрылымы бар құймаларды алуды жеңілдетеді; ол сумен салқындатылатын қуыстың құм өзегінің көлемін ұлғайтады, құмның өзегін агломерациялауды болдырмайды; және ол құмды қалыптардың санын азайтады, кейіннен құмды кетіруді және құюды тазалауды жеңілдетеді.

Дегенмен, бастапқы үш камералы құрылымда сақиналы су қабығы болғанымен, екі камералы құрылым екі тәуелсіз су қуысынан тұрады. Бұл ауа камерасы шығаратын жылуды тиімді жою үшін толық су айналымы контурының пайда болуына жол бермейді, осылайша жұмыс талаптары мен құрылымдық беріктігін қанағаттандыра отырып, салқындату қабілетін жоғалтады.

Екі қабатты құрылым су ағыны

IV. TOTEM инженерлік тәжірибесі: су қаптамасының салқындату тиімділігін сақтау

Құрылымдық күрделілікті азайту арқылы құюдың орындылығын төмендететін салалық тәжірибе жағдайында TOTEM командасы цилиндрлер блогының салқындату тиімділігін құрбан етпеуді таңдады. 17-4PH материалының HRC 30-34 қаттылық пен коррозияға төзімділік талаптарына сай болуын қамтамасыз ету мақсатында біз тереңдетілген технологиялық инновацияны және диаметрі 550 мм поршенді компрессордың шағын цилиндр блогы үшін арнайы дизайнды жүзеге асырдық.

Белгілі бір құрылымдық орналасу арқылы біз термиялық қосылыстар мен құю кезінде құмды кетіру қиындықтарын айтарлықтай арттырмай, су қуыстары арасындағы тиімді байланысқа қол жеткіздік. Бұл шешім келесі инженерлік мақсаттарға қол жеткізді:

• Қалпына келтірілген циркуляциялық салқындату: дәстүрлі екі қабатты құрылымдағы тәуелсіз су қуыстарының шектеуін бұза отырып, ауа камерасында жылу жинақтау мәселесін тиімді шеше отырып, салқындатқыш судың айналу жолын қалпына келтіреді.

• Теңгерімді құю мүмкіндігі: Тот баспайтын болаттан жасалған материалдардағы ақауларға бейім құрылымдық аймақтарда, күрделі ішкі қуыстардан туындаған құмның өзегін агломерациялау және құмды кетіру қиындықтарын жеңу және құйманың ішкі тығыздығын қамтамасыз ету үшін арнайы сақтық шаралары қабылданды.

• Талап етілетін жұмыс жағдайлары: 17-4PH материалының HRC 30-34 қаттылық пен коррозияға төзімділік талаптарына сай бола отырып, ұзақ мерзімді үздіксіз жұмыс кезінде цилиндрлер блогының жылуды басқару мүмкіндігін арттырады.

Біз тот баспайтын болаттан жасалған цилиндр блоктарын ұқсас жоғары коррозиялық жағдайларда, теңестіретін материал қасиеттерінде, құю процестерінде және салқындату өнімділігінде күрделі құрылымдарды өндірудің мүмкін болатын техникалық жолын ұсындық.

 

Егер сіз дизайнда немесе өндіруде қиындықтарға тап болсаңыз жоғары коррозиялық жағдайларда компрессорлық цилиндр блоктары немесе 17-4PH тот баспайтын болаттан жасалған күрделі құрылымды құюға қызығушылық танытсаңыз, бізге хабарласыңыз. TOTEM командасы сізбен егжей-тегжейлі сөйлесуді және теңшелген техникалық шешімдерді ұсынуды асыға күтеді!

Материалды жаңартудан құрылымдық оңтайландыруға дейін TOTEM компрессорлардың жаһандық тұтынушыларын сенімді және берік негізгі құрамдас бөліктермен қамтамасыз етуге үнемі бағытталған.