前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的化工機(jī)械論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
機(jī)械加工企業(yè)加工的產(chǎn)品必須能夠滿足客戶的要求,必須是安全優(yōu)質(zhì)的。同時(shí),從企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益考慮,企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械信息化加工過程中,必須采取一定的措施降低原材料和人工消耗,減少成本投入,維護(hù)生產(chǎn)環(huán)境和諧發(fā)展。因此,機(jī)械加工工藝的過程必須按照工藝學(xué)的原理進(jìn)行,同時(shí)要采用合理的方法。機(jī)械加工采用哪種加工工藝,必須根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)條件和設(shè)計(jì)要求而確定,并制定相應(yīng)的工藝文件資料,不能憑借經(jīng)驗(yàn)盲目確定。在進(jìn)行機(jī)械加工之前,對(duì)工藝信息化規(guī)劃的表現(xiàn)形式主要有兩種,一種是工藝過程中建立記錄卡片,另一種是工序卡片。在機(jī)械加工信息化建設(shè)過程中的工藝規(guī)程是指在進(jìn)行某項(xiàng)零件或產(chǎn)品的加工過程中,對(duì)采取的操作方式和加工制造所采用的工藝過程所記錄的工藝文件。機(jī)械加工中采用的工藝規(guī)程指的是進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工中的操作方法,以及在工藝生產(chǎn)過程中形成的工藝文件。工藝規(guī)程是機(jī)械加工工人在生產(chǎn)過程中進(jìn)行生產(chǎn)的依據(jù),并且是新產(chǎn)品在進(jìn)行加工制造前,所實(shí)施的各種準(zhǔn)備工作的依據(jù)。制定工藝信息化規(guī)劃的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面,既對(duì)工藝路線具體的操作步驟和設(shè)定機(jī)械加工過程中的各個(gè)不同工序。因此,機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的重要意義,就是為實(shí)現(xiàn)科學(xué)的機(jī)械加工生產(chǎn)提供依據(jù)。
2對(duì)面向機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃與建設(shè)的研究
2.1綠色制造的技術(shù)構(gòu)建
綠色制造的技術(shù)構(gòu)建,對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的生命周期產(chǎn)生重要影響。機(jī)械加工成品的生命周期所涵蓋的范圍非常廣泛,其中最為主要的是加工材料的選擇,制造加工的過程,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)包裝、產(chǎn)品的裝配和使用,還包括機(jī)械加工產(chǎn)品的回收、拆卸、再造等。在機(jī)械加工中實(shí)現(xiàn)綠色制造可以更好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的重用、再造、減量化、再生循環(huán)幾個(gè)方面的信息化規(guī)劃。面向機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃制造的整個(gè)技術(shù)構(gòu)架中,主要包括三項(xiàng)非常具體的信息化規(guī)劃內(nèi)容,集成了兩個(gè)層面的過程控制,實(shí)現(xiàn)綠色制造的2個(gè)目標(biāo)。工藝信息化規(guī)劃建設(shè)技術(shù)為企業(yè)進(jìn)行機(jī)械加工提供了研究目標(biāo),并提供了綠色制造的模型和視圖。綠色技術(shù)的構(gòu)建為實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提供了協(xié)調(diào)發(fā)展的前提條件,能夠最大化的實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的優(yōu)化配置,提高資源的利用率,最大量的建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響。
2.2機(jī)械加工中的工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的研究對(duì)象
和傳統(tǒng)的機(jī)械制造系統(tǒng)相比,工藝信息化規(guī)劃制造技術(shù)所研究的范圍更加廣泛,其研究對(duì)象主要有三類:控制有害物質(zhì)使用的技術(shù)、預(yù)防污染的技術(shù)以及針對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)所采取的技術(shù)。以各種制造活動(dòng)為研究對(duì)象,可以對(duì)以上所述的三種技術(shù)進(jìn)行分類,最終可以劃分為3類:第一類以產(chǎn)品的生命周期為基礎(chǔ);第二類以產(chǎn)品的加工技術(shù)為基礎(chǔ);第三類以產(chǎn)品的生產(chǎn)過程采用的技術(shù)為基礎(chǔ),。以上幾點(diǎn)所構(gòu)成的技術(shù)構(gòu)架為開展綠色制造的實(shí)施提供了參考框架。
3優(yōu)化機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)
3.1優(yōu)化機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃制造技術(shù)的工藝參數(shù)
在機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃制造過程中,對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)信息化規(guī)劃技術(shù)的關(guān)鍵。利用參數(shù)優(yōu)化,可以達(dá)到降低資源消耗的目的。在機(jī)械加工過程中采用不同的加工工藝,就要優(yōu)化相對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)。經(jīng)過優(yōu)化的工藝參數(shù),可以提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量,降低能源消耗,減少刀具的磨損,降低環(huán)境污染,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
3.2對(duì)制造工藝措施的優(yōu)化
選擇科學(xué)合理的工藝設(shè)計(jì),是工藝信息化規(guī)劃中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其對(duì)實(shí)現(xiàn)工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的意義非常重要。企業(yè)確定工藝措施的具體做法,通常情況下是根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的加工成本為前提條件的,很少考慮采取有效措施更好的利用資源以及實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo),導(dǎo)致在機(jī)械加工過程中不僅對(duì)環(huán)境造成了污染,而且對(duì)資源造成嚴(yán)重浪費(fèi)。
3.3優(yōu)化多機(jī)床的節(jié)能型調(diào)度技術(shù)
要實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃就要對(duì)企業(yè)的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化配置。在機(jī)械加工生產(chǎn)中,一般實(shí)施的是多機(jī)床同時(shí)進(jìn)行多工件的加工方式,其特點(diǎn)是不同的機(jī)床可以采用同一種加工工藝,而不同機(jī)床在型號(hào)和規(guī)格上有很大差別,導(dǎo)致機(jī)床在加工工件的過程中,消耗資源量和對(duì)環(huán)境的影響結(jié)果不盡相同。因此,要對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行信息化規(guī)劃就要進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度,才能從根本上實(shí)現(xiàn)降低加工系統(tǒng)的能源消耗量。
4構(gòu)建機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的評(píng)價(jià)體系
一般情況下企業(yè)的評(píng)價(jià)體系主要包括三個(gè)方面,即實(shí)現(xiàn)最低的生產(chǎn)投入、最高的獲利、最高的企業(yè)生產(chǎn)效率。但是,現(xiàn)在的企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),還要注重實(shí)現(xiàn)最佳的環(huán)境效益和社會(huì)效益。因此,在構(gòu)建機(jī)械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的評(píng)價(jià)體系時(shí),要綜合考慮各種影響因素,制定科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)。面向機(jī)械加工的評(píng)價(jià)體系應(yīng)當(dāng)包括五個(gè)主要方面:產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間、生產(chǎn)成品、資源利用效率、環(huán)境影響。
5結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)不單單涉及到了儀器儀表,電子機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域的工作內(nèi)容,還與教育、生產(chǎn)、科研等領(lǐng)域的內(nèi)容存在比較密切的關(guān)系,因此,機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用是一項(xiàng)綜合性的問題,必須做好橫向聯(lián)合,同時(shí)通過加強(qiáng)基礎(chǔ)性生產(chǎn)的方式,以達(dá)到促進(jìn)機(jī)電一體化進(jìn)程快速發(fā)展的目的。從石油化工工程機(jī)械的角度上來說,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面:第一,傳感技術(shù)的應(yīng)用:傳感器作為信息傳遞的最主要媒介之一,能夠利用傳感器對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全面檢測(cè),同時(shí)還可將檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)資料轉(zhuǎn)換為反饋控制信號(hào)。因此,傳感技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展需要作為機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容之一并深化發(fā)展。技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于提高傳感技術(shù)對(duì)信號(hào)處理,信號(hào)放大,信號(hào)檢測(cè),參數(shù)調(diào)整,以及參數(shù)顯示等內(nèi)容的精確性,促進(jìn)其抗干擾能力,精確性,以及靈敏性的提升,以支持自修正以及自診斷功能的實(shí)現(xiàn);第二,接口技術(shù)的應(yīng)用:接口技術(shù)主要是指采取相應(yīng)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部相關(guān)構(gòu)成部分與模塊的連接關(guān)系。根據(jù)石油化工工程機(jī)械的一般特點(diǎn)來看,接口技術(shù)的表現(xiàn)形式有如下幾個(gè)方面:電-機(jī)械接口,電氣-氣動(dòng)接口,液壓接口。電氣-電子接口等;第三,信息處理技術(shù)的應(yīng)用:在促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過程當(dāng)中,相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與升級(jí)必須依賴于信息處理設(shè)備實(shí)現(xiàn),對(duì)微機(jī)裝置的應(yīng)用更是非常重要的。在石油化工工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行實(shí)踐中,為了使機(jī)械硬件的動(dòng)作響應(yīng)速度更加理想,就需要發(fā)揮信息處理部門對(duì)信息的高速處理功能,提高信息處理設(shè)備的可靠性以及抗干擾性也是非常重要的。在這一過程當(dāng)中,可以嘗試以人機(jī)接口為基礎(chǔ),通過圖像或聲音載體實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。
2機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用措施分析
當(dāng)前,石油機(jī)械工程所涉及到的行業(yè)領(lǐng)域是非常多元且復(fù)雜的,無(wú)論是在海洋環(huán)境還是在陸地環(huán)境下,無(wú)論是地面工作區(qū)域還是地下工作區(qū)域,無(wú)論是精密性儀器還是大型機(jī)械設(shè)備,都需要通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的方式達(dá)到提高機(jī)械設(shè)備綜合運(yùn)行性能的目的。同時(shí),石油機(jī)械工程建設(shè)運(yùn)行中潛在著非常多的危險(xiǎn)性因素,再加上能源消耗量較大,勞動(dòng)效率較低,因此必須通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的方式,對(duì)傳統(tǒng)意義上的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí),以促進(jìn)其整體運(yùn)行水平的提升。在這一過程當(dāng)中,要求關(guān)注以下幾個(gè)方面的問題:第一,需要工作人員正確認(rèn)識(shí)到石油化工工程中對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行機(jī)電一體化改造的重要意義:在石油化工領(lǐng)域中實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)能夠促進(jìn)相關(guān)機(jī)械設(shè)備性能的改變,實(shí)現(xiàn)對(duì)組成系統(tǒng)的擴(kuò)展,包括計(jì)算機(jī),動(dòng)力系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),執(zhí)行機(jī)構(gòu),以及傳感器這五個(gè)方面的。以達(dá)到優(yōu)化設(shè)備整體運(yùn)行效率的目的;第二,需要對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展動(dòng)向進(jìn)行及時(shí)了解與關(guān)注:石油化工領(lǐng)域中相關(guān)工作人員需要及時(shí)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況進(jìn)行分析與了解,對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行收集,以分析業(yè)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展水平與趨勢(shì),根據(jù)實(shí)際情況,引入國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)或成熟的經(jīng)驗(yàn);第三,需要做好對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的調(diào)查研究工作:對(duì)于石油化工工程而言,機(jī)械設(shè)備作業(yè)多需要在野外環(huán)境下開展。由于野外環(huán)境的變化性因素眾多,再加上石油機(jī)械的工藝過程比較復(fù)雜,因此此類機(jī)械往往精度要求較低。這就需要工作人員深入分析并統(tǒng)計(jì)石油機(jī)械行業(yè)存在的薄弱之處以及優(yōu)勢(shì)所在,充分了解矛盾最為突出的產(chǎn)品,將其作為機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的最主要產(chǎn)品;第四,需要做好對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的可行性規(guī)劃工作:以石油化工工程為立足點(diǎn),對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用問題的研究與分析,能夠使機(jī)電部門,儀表部門,以及電子部門等協(xié)調(diào)一致發(fā)展。為了能夠促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,必須選擇普及率較高且成本較低的機(jī)電一體化產(chǎn)品作為切入點(diǎn),從而分階段分步驟的改造現(xiàn)有設(shè)備;第五,需要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)石油化工工程中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的可行性:結(jié)合已有的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看,為了促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的高速發(fā)展,關(guān)鍵在于遵循試點(diǎn)推廣的基本思路,緊緊扣住機(jī)電一體化技術(shù)的這一中心問題,以促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)效果的良性發(fā)揮。結(jié)合當(dāng)前本領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看,認(rèn)為機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以從長(zhǎng)距離輸油管線自動(dòng)化管理,石油化工設(shè)備,鉆井作業(yè)設(shè)備,轉(zhuǎn)油站設(shè)備,泵站設(shè)備等角度入手,配合研究相應(yīng)的程序控制方案,以促進(jìn)其一體化技術(shù)的長(zhǎng)效發(fā)展。
3結(jié)束語(yǔ)
二氧化碳在氣體冷卻器中溫度變化大,使得氣體冷卻器進(jìn)口空氣溫度與出口制冷劑溫度較為接近,可減少高壓側(cè)不可逆?zhèn)鳠嵋鸬膿p失,并且二氧化碳的臨界溫度較低。因此,制冷循環(huán)采用跨臨界制冷循環(huán)時(shí),其排熱過程不是一個(gè)冷凝過程,壓縮機(jī)的排氣壓力與冷卻溫度是兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù),改變高壓側(cè)壓力將影響制冷量、壓縮機(jī)耗工量及系統(tǒng)的能效。研究表明,高壓側(cè)壓力變化時(shí),循環(huán)的能效存在著一個(gè)最大值,因此,二氧化碳跨臨界制冷循環(huán)在對(duì)不同工況下,存在對(duì)應(yīng)于最大能效值的最佳排氣壓力。二氧化碳在氣體冷卻器中較大的溫度變化,用于熱回收時(shí),有較高的放熱效率。
2二氧化碳制冷優(yōu)勢(shì)及其應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1二氧化碳制冷應(yīng)用現(xiàn)狀
二氧化碳制冷目前已成功應(yīng)用于商業(yè)建筑、冷藏庫(kù)、熱泵系統(tǒng)、汽車空調(diào)以及工程機(jī)械等領(lǐng)域。
2.1.1商業(yè)建筑1995年瑞典成功安裝了第一個(gè)二氧化碳超市制冷系統(tǒng)。截至2011年,瑞典至少有180個(gè)超市采用了二氧化碳系統(tǒng)。丹麥于2004年安裝了第一套超市二氧化碳跨臨界循環(huán)制冷系統(tǒng)。2007年,泰國(guó)安裝了亞洲的第一套超市二氧化碳復(fù)疊制冷系統(tǒng)。
2.1.2冷藏庫(kù)目前我國(guó)食品加工與冷藏業(yè)中的大中型冷庫(kù)80%都采用氨作為制冷劑。氨有毒性,需要增加安全保護(hù)措施。截至2005年,美國(guó)的冷庫(kù)中氨仍然是一種主要的制冷劑,但二氧化碳已經(jīng)在冷庫(kù)制冷系統(tǒng)中得到實(shí)際應(yīng)用。采用二氧化碳/氨復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的大型冷藏庫(kù)已經(jīng)投入使用。
2.1.3汽車空調(diào)目前汽車空調(diào)中主要采用R134a。1996年德國(guó)生產(chǎn)的以二氧化碳為工質(zhì)的公交客車空調(diào)投入運(yùn)行。2003年歐洲已有部分汽車裝備了二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)。
2.1.4熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用1994年由挪威SINTEF率先對(duì)二氧化碳跨臨界循環(huán)在熱泵上的應(yīng)用進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。在1995年,日本開發(fā)了二氧化碳為工質(zhì)的家用熱泵熱水器。
2.2二氧化碳制冷劑優(yōu)勢(shì)
二氧化碳是碳的最高氧化狀態(tài),具有非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),即使在高溫下也不分解產(chǎn)生有害氣體。作為制冷劑其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)毒、來源豐富、與普通油相溶、容積制冷量大;同時(shí)具有優(yōu)良的熱力特性、安全特性和環(huán)保特性的天然制冷工質(zhì)。二氧化碳制冷劑跨臨界循環(huán)的放熱過程可以和變溫?zé)嵩聪嗥ヅ?,從而可得到較高的能效。與其它制冷劑相比,二氧化碳具有下列優(yōu)點(diǎn):
2.2.1環(huán)境性能優(yōu)良二氧化碳是自然界天然存在的物質(zhì),它的臭氧層破壞潛能(ODP)為零,溫室效應(yīng)潛能極小(GWP=1)。二氧化碳大多為化工行業(yè)的副產(chǎn)品,用它做制冷劑正好回收了原來排向大氣的廢物,從而使其溫室效應(yīng)為零。目前國(guó)際上已商業(yè)化使用或提出的潛在的環(huán)保工質(zhì)氫氟烴(HFC)及其混合物不但會(huì)增加溫室效應(yīng),還會(huì)產(chǎn)生其他未知的副作用。
2.2.2價(jià)格低廉二氧化碳來源廣泛,價(jià)格低廉。二氧化碳制冷系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單,無(wú)需回收或再生,操作與運(yùn)行的費(fèi)用較低。
2.2.3化學(xué)穩(wěn)定性好二氧化碳無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)污染,不燃、不爆。對(duì)常用材料沒有腐蝕性,在高溫下也不分解產(chǎn)生有害氣體,與水混合時(shí)呈弱酸性,可腐蝕碳鋼等普通金屬,但不腐蝕不銹鋼和銅類金屬。
2.2.4制冷效率高,穩(wěn)定性好二氧化碳運(yùn)動(dòng)粘度低,壓縮比低,單位容積制冷量大,有很好的傳熱性能。二氧化碳制冷效率高,穩(wěn)定性好,容積制冷量較大,流動(dòng)和傳熱性能高。
2.2.5設(shè)備尺寸小二氧化碳制冷較高的工作壓力使得壓縮機(jī)吸氣比容較小,從而使得容積制冷量較大,壓縮尺寸較小,流動(dòng)和傳熱性能提高。減少了管道和熱交換器的尺寸,從而使系統(tǒng)非常緊湊。
3二氧化碳制冷在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
3.1工程機(jī)械駕駛室熱環(huán)境
工程機(jī)械駕駛室玻璃面積較大,室內(nèi)熱環(huán)境受外界影響大。太陽(yáng)輻射通過玻璃窗將熱量傳入車內(nèi),玻璃面積較大時(shí),可通過下式計(jì)算,通過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的熱量Qb可按下式計(jì)算:Qb=A•k(tb-ti)+C•A•qb式中:A為玻璃窗面積;K為玻璃窗的傳熱系數(shù);tb為車室外溫度,℃;ti為車室內(nèi)溫度,單位為℃;C為玻璃窗遮陽(yáng)系數(shù);qb為通過單層玻璃的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。另外,受太陽(yáng)輻射影響車身溫度較高,從而影響駕駛室內(nèi)溫度。太陽(yáng)照射包括直射和散射,車體外表面溫度升高的同時(shí)也向外反射輻射熱,車體外表面所受的輻射熱Q1可按下式計(jì)算:Q1=(IG+IS-IV)F式中:IG為太陽(yáng)直射輻射強(qiáng)度;IS為太陽(yáng)散射輻射強(qiáng)度;IV為車體表面反射輻射強(qiáng)度,單位為W/m2;F為車體外表面積,m2。
3.2工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)
工程機(jī)械的工作環(huán)境極其惡劣,其空調(diào)系統(tǒng)與冰箱和家用空調(diào)具有明顯的區(qū)別。
1)工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)往往在過熱、灰塵、震動(dòng)等惡劣環(huán)境情況下運(yùn)行,對(duì)其質(zhì)量和性能要求較高。
2)工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)冷凝器和蒸發(fā)器均處于強(qiáng)制對(duì)流換熱狀態(tài),均需耗費(fèi)一定電能或發(fā)動(dòng)機(jī)功率,而且冬夏季空調(diào)運(yùn)行時(shí),工程機(jī)械爬坡或加速等受到較大影響。
3)工程機(jī)械工作時(shí)往往震動(dòng)較為劇烈,容易導(dǎo)致制冷劑泄漏,污染環(huán)境。
3.3二氧化碳空調(diào)在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域具備較佳的優(yōu)勢(shì):
1)工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)制冷劑易泄露、排放量大。采用二氧化碳作為制冷劑有完全環(huán)保的特點(diǎn)。
2)二氧化碳?jí)嚎s比低,壓縮機(jī)效率高。同時(shí),高壓側(cè)二氧化碳溫度變化大,使進(jìn)口空氣溫度與二氧化碳的排氣溫度可以非常接近,減少了高壓側(cè)不可逆?zhèn)鳠嵋鸬膿p失。3)尺寸小二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)可以滿足工程機(jī)械安裝和布置要求,并獲得較高的效率,對(duì)工程車輛的節(jié)油和動(dòng)力性能也有改善。
4結(jié)論
1)二氧化碳制冷劑性能良好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)污染,不燃、不爆。其臭氧層破壞潛能為零,溫室效應(yīng)潛能極小。價(jià)格低廉,來源豐富。
2)二氧化碳循環(huán)在跨臨界條件下運(yùn)行,壓縮機(jī)的效率相對(duì)較高,在超臨界條件下的特殊熱物理性質(zhì)使其在流動(dòng)和換熱方面都具有極大的優(yōu)勢(shì),超臨界流體良好的傳熱和熱力學(xué)特性使得換熱器的換熱效率提高,并使得整個(gè)系統(tǒng)的能效較高。
3)二氧化碳制冷劑應(yīng)用廣泛,目前已成功應(yīng)用于商業(yè)建筑、冷藏庫(kù)、熱泵系統(tǒng)、汽車空調(diào)以及工程機(jī)械等領(lǐng)域,具有理想的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:化工機(jī)械設(shè)計(jì);材料;分析
在工程項(xiàng)目的運(yùn)作過程中,化工機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期處于一個(gè)密閉的工作環(huán)境中,因此,化工設(shè)備極容易被腐蝕,從而影響到化工設(shè)備的多種性能,減少設(shè)備的使用壽命。在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中,如何選擇合適的材料,降低設(shè)備的腐蝕程度,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,已經(jīng)成為人們關(guān)注的關(guān)鍵問題。
1 在化工機(jī)械設(shè)計(jì)中做好碳素鋼與合金鋼材料的選擇
在化工設(shè)備中,要求機(jī)械零部件要具備一定程度的韌性以及強(qiáng)度,這樣才能滿足機(jī)械運(yùn)行中的各種機(jī)械性能、化學(xué)性能以及物理性能的要求。要做好材料選擇工作,就必須對(duì)材料的韌性以及強(qiáng)度做出充分的考慮。同時(shí),還要考慮材料在加工過程中的可操作性和安全性。
在當(dāng)化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料市場(chǎng)中,碳素鋼已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的材料,它不僅成本低,同時(shí)具有較好的加工性能和操作性能。但是,碳素鋼本身也存在一定的缺陷,這種材料的強(qiáng)度以及韌性比較低,最重要的是中等以上的材料無(wú)法順利的進(jìn)行熱處理加工淬透作業(yè),這些缺陷使影響了碳素鋼在化工機(jī)械設(shè)計(jì)中的使用。為了提高碳素鋼的強(qiáng)度以及韌性,可以在碳素鋼中加入一定比例的合金元素,這時(shí)就可以形成一種新的材料,即合金鋼。與碳素鋼相比,合金鋼的韌性以及強(qiáng)度得到很大的提升,除此之外,合金鋼還有很多碳素鋼所沒有的優(yōu)勢(shì),比如耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等。雖然如此,一般情況下碳素鋼還是首先選擇的材料,只有在零件的橫截面積較大、需要對(duì)材料進(jìn)行淬透及材料外載荷應(yīng)力較大的情況下才可以使用合金鋼。
2 在選擇機(jī)械設(shè)計(jì)材料時(shí)要參考機(jī)械材料零件的制作工藝
在機(jī)械生產(chǎn)或者是加工作業(yè)中,不同的加工處理技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中材料應(yīng)用的要求不同。比如焊接工藝要考慮材料的抗壓性以及冷鐓性,鑄造工藝要求機(jī)械設(shè)計(jì)的材料具備較高的流動(dòng)性、收縮性以及吸氣性[1]。在進(jìn)行熱處理工藝時(shí),要對(duì)機(jī)械材料的淬透性、過熱敏感性、氧化脫碳性進(jìn)行充分的考慮,切削工藝則要求材料有便于切削的特點(diǎn)。所以,具體選擇使用哪一種材料,要以機(jī)械材料零部件的制造工藝為選擇的依據(jù)。
零件是機(jī)械最基本的組成部分,在對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),一方面要對(duì)零件的成本進(jìn)行控制,同時(shí),還要保證其具備正常的工作能力。零件抵抗可能失效的能力被稱為工作能力,不管在任何情況下,零件一旦喪失工作能力,就意味著零件失效。所以在選擇材料時(shí),要保證零件有足夠的工作能力,同時(shí)對(duì)材料費(fèi)用進(jìn)行考慮,盡量減少材料費(fèi)用。除此之外,為了盡量減少經(jīng)濟(jì)支出,還要保障零件有良好的制造工藝,將設(shè)計(jì)程序簡(jiǎn)化也可以達(dá)到降低成本的目的。
3 以材料的荷載性能的大小作為機(jī)械設(shè)備選材的標(biāo)準(zhǔn)
通常情況下,材料的外載荷性能與失效零部件性能之間存在著一定的矛盾,主要表現(xiàn)為化工機(jī)械材料的外載荷性能很容易造成機(jī)械設(shè)計(jì)的部分元件失效,但是機(jī)械的零部件所具備的性能卻能夠有效的防止這種零件的失效。所以在化工機(jī)械選擇材料時(shí),要對(duì)材料的載荷性能大小進(jìn)行充分的考慮。
通常在外載荷力的作用下,機(jī)械零部件容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,當(dāng)零部件發(fā)生扭曲時(shí),應(yīng)力大都集中在材料的表層。這就說明,零部件的控制效果是由材料表面的性能決定的。所以在選擇機(jī)械設(shè)備的材料時(shí),首先要考慮機(jī)械材料承受載荷力的情況。如果確定材料需要承受一定的載荷力,那么此時(shí)就要根據(jù)承受荷載力的情況對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)加工。材料加工的方式主要有兩種:低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調(diào)質(zhì)[2]。對(duì)于一些材料來說,材料本身可以承受一定的拉伸和壓縮作用,同時(shí)由于是零件的橫截面受到外載荷力作用,所以橫截面應(yīng)力比較均勻,在這種情況下,只有性能分布比較均勻的材料才能用來進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)。
4 在機(jī)械設(shè)計(jì)中選擇耐腐蝕的材料
腐化已經(jīng)成為化工機(jī)械設(shè)備常見的問題,在日常工作中,如果化工設(shè)備經(jīng)常與空氣和水汽接觸,那么就很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使化工機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象,一旦化工機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕,設(shè)備的外表色澤會(huì)發(fā)生一定的改變,其內(nèi)部性能也會(huì)受到嚴(yán)重的影響,從而降低設(shè)備的工作效率,減少其使用壽命,進(jìn)而影響到整個(gè)化工工程的進(jìn)度,所以,在化工機(jī)械設(shè)計(jì)中,要注意選擇耐腐蝕的材料。材料要具備一定的耐腐蝕性,這是與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)要求相一致的,同時(shí)要保持化工設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行以及流暢性,防止因?yàn)椴糠至慵桓g而影響整個(gè)工作效率的情況發(fā)生,注意要及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕的情況,做好處理措施,不要讓腐蝕積累。最后,要注意外力的保護(hù)作用,防止產(chǎn)生新一輪的腐蝕發(fā)生。
5 在選擇機(jī)械設(shè)計(jì)材料時(shí)要注意節(jié)能性以及環(huán)保性的統(tǒng)一
我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí),對(duì)于資源以及能源的需求也日益增大,應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的材料被大量開采,有些材料在今天已經(jīng)成為稀缺材料,面對(duì)與此嚴(yán)峻的現(xiàn)狀,在選擇機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)材料時(shí),要將可持續(xù)發(fā)展作為機(jī)械設(shè)計(jì)工作的新要求,給予環(huán)境保護(hù)更多的考慮,同時(shí)也要考慮到成本的輸出,做到節(jié)能性與環(huán)保性的統(tǒng)一[3]。
如果只將注意力放在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展上,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)對(duì)那些不可再生的資源進(jìn)行開發(fā)利用,那么將嚴(yán)重影響到未來化工生產(chǎn),所以,在選擇化工設(shè)備的材料時(shí),一定要將現(xiàn)階段的環(huán)保與節(jié)能作為考慮的一部分,開發(fā)可再生資源,有效的節(jié)約成本以及原材料,盡量節(jié)約不可再生資源,避免不必要的浪費(fèi)。