Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 16 december 1952 - Varthän utvecklas krigsflyget? av Bertil M Westergård - Andras erfarenheter - Sparande av legeringsmetaller i USA, av R Arpi — SHl - Luftexpansionsturbiner, av Wll
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
25 november 1952
1073
dyr konstruktion som håller under lång tid än att
söka konstruktionslösningar som bara räcker en
viss beräknad tid och som sedan får kastas. Man
måste ha klart för sig att ett flygplan skall vara
fullt flygsäkert och tjänstedugligt under en lång
tid, 7—10 år, och att det byggs härför och icke
för den krigsmässiga, korta livstiden.
Flygplanets konstruktion skall alltså vara
robust, men planet måste även vara så uppbyggt
att installationsenheter lätt kan utbytas om fel
skulle uppstå på dem. Härigenom underlättas
tillsyns- och översynsarbeten och flygplanets
egen beredskap ökas, vilket ytterligare bidrar till
att förbättra förhållandet mellan tid i tjänst och
tid för översyn. För själva tillsyns- och
översyns-arbetet användes redan samma flytande
arbets-uppläggning som vid nytillverkning.
Alla dessa synpunkter är kända av de flesta,
men tillämpningen av dem kan ändock bara
bromsa kostnadsökningen. Här måste flygets
män övertyga de styrande om värdet av ett
flygvapen som hålles vid sådan slagkraft att det tar
bort tron på en snabb seger hos en eventuell
angripare. Detta gäller speciellt flyget, som en gång
för alla fått den överlägsna rörlighet som gör att
det snabbast kan sättas in på hotade punkter.
Andras erfarenheter
Sparande av legeringsmetaller i USA. Omkring 1950
blev det på grund av upprustningen i USA och Västeuropa
nödvändigt att spara legeringsämnen. Det gällde närmast
att tillvarata och på bästa sätt använda nickel och i viss
mån molybden. I USA började man då ersätta höglegerade
krom-nickel-molybdenstål med sådana med måttlig halt av
särskilt nickel och med kromstål, båda med eller utan bor.
I viss utsträckning användes också krom-molybdenstål.
Råmaterialsituationen hade härvid ett avgörande
inflytande. Man tvingades nämligen att välja sådana stål att
förbrukningen av nickel inte översteg tillgången. Man minskade
stålens genomsnittliga nickelhalt genom att byta ut stål
med hög nickelhalt mot andra typer med lägre nickelhalt
och stål med relativt låg nickelhalt mot nickelfria stål.
Dessutom användes borstål i växande utsträckning.
Man räknade med att liksom tidigare återvinna ca 63 °/o
av erforderlig nickel ur skrot, dels stålverkens
cirkulationsskrot, dels skrot från konsumenterna. Då emellertid
seg-och sätthärdningsstålens genomsnittliga nickelhalt
minskades, föll återvunnen nickel till ca 43 ’"/o av behovet. Om
produktionen av legerade seg- och sätthärdningsstål måste
ökas väsentligt och deras nickelhalt därför måste minskas
ytterligare, skulle bara ca 25 °/o av nickelbehovet kunna
erhållas ur skrot. Det skulle nämligen inte längre löna sig
att sortera konsumenternas skrot.
Det anses därför att man i USA inte kommit så långt i
utarbetandet av lämpliga ståltyper och organiserandet av
andra industriella beredskapsåtgärder att man snabbt kan
fördubbla tillverkningen av användbara seg- och
sätthärdningsstål. En sådan ökning skulle emellertid bli aktuell vid
mobilisering.
Denna utredning är av intresse också för Sverige fastän
förhållandena här inte är riktigt desamma som i USA. Den
amerikanska förbrukningen av legerade stål bestod
nämligen 1951 till 67 ®/o av seg- och sätthärdningsstål medan
motsvarande siffra för Sverige var högst 25 °/o. I USA
inriktas ansträngningarna att spara nickel huvudsakligen på
seg- och sätthärdningsstål; i Sverige, där största delen av
tillgänglig nickel används i rostfritt stål, bör
besparingsåtgärderna minst lika mycket inriktas på industrier som
framställer produkter av rostfritt stål (J Mitchell i Metal
Progress okt. 1952). R Arpi — SHI
Luftexpansionsturbiner. Vid framställning av syrgas
använder man för expansion av den komprimerade luften
expansionsturbiner, där man vid trycksänkningen får en
kraftig sänkning av temperaturen (Tekn. T. 1948 s. 156).
Vanligen gäller det relativt små luftmängder, 0,1—0,2 kg/s,
som skall expandera från 4—7 till 1,2 at absolut tryck.
För så små mängder anses allmänt en radiell turbin vara
att föredra, men om strömningen skall vara utåt- eller
inåtriktad är mer omstritt. Att luftens volym är mindre vid
det högre trycket talar för utåtriktad strömning, men å
andra sidan kan i detta fall fasta partiklar, här speciellt
koldioxidkristaller, lätt passera genom turbinen, vilket är
en viktig praktisk olägenhet.
Frågan om aktions- eller reaktionsturbin har också
diskuterats. Den förra typen är ju enklare men den leder till
höga gashastigheter med Mach-tal över 1. I en liten turbin
blir turbinskivans friktionsförlust relativt stor, vilket gör
att aktionsturbinen, som arbetar i gas av lägre tryck, är
att föredra ur denna synpunkt.
Den lösning bl.a. Kapitza har valt är en radiell
reaktionsturbin med inåtströmning. Jämförande prov har visat att
en sådan har ganska mycket bättre verkningsgrad men är
mer komplicerad och sannolikt har kortare livslängd än
en aktionsturbin med utåtströmning.
Expansionsturbinerna går alltid med mycket höga
hastigheter, 40 000—60 000 r/m, och detta medför vissa problem
i fråga om lagring, balansering och hållfasthet. Varken
glidlager med luftsmörjning eller kullager har givit fullt
tillfredsställande resultat, men med glidlager, smorda med
högtrycksvatten, har man fått goda resultat. Denna
lagertyp medför även att man inte behöver balansera rotorn
dynamiskt utan endast statiskt.
Den av turbinen utvecklade effekten kan tas upp av en
liten centrifugalpump, som också kan förse lagren med
tryckvatten. Eftersom effekten är liten, endast några få
kilowatt, lönar det sig inte att utnyttja den ytterligare.
Det är viktigt att materialet i turbinen inte blir skört vid
låga temperaturer. Duraluminium, brons och 18-8-stål kan
användas. Till rotorn synes 18-8-stål vara bäst. Detta stål
är även lämpligt till andra delar, varvid dess dåliga
värmeledningsförmåga är en fördel.
Närvaro av koldioxid i luften är en allvarlig olägenhet.
Fastän luften tvättades med natronlut kunde man i en
provanläggning få kvar så mycket koldioxid att den ställde
till besvär. I de små turbiner det här är fråga om har man
gaspassager, som endast är ungefär 2 mm breda, och då
kan även små avsättningar av fast koldioxid avsevärt
reducera genomflödet och verkningsgraden.
Verkningsgraden för en expansionsturbin är förhållandet
mellan det uppnådda värmefallet och det ideella
isentropiska värmefallet. Vid alla turbiner inverkar storleken i
hög grad på verkningsgraden. De små turbiner som
används för luftexpansion får därför en relativt låg
verkningsgrad, vilket framgår av följande tabell:
Turbintyp
Reaktion, Aktion,
inåtströmning utåtströmning
4,4 6,46
Utloppstryck ............. 1,16 1,55
....... kg/s ca 0,15 ca 0,1
Inloppstemperatur ....... ......... °C — 151 — 112
Utloppstemperatur ....... ......... "C — 181 — 145
Verkningsgrad ........... ......... °/o ca 68 ca 58
Hastighet ................. 43 200
De prov, som gjorts med expansionsturbiner för små luft-
flöden, har sålunda givit goda resultat. Man strävar nu
efter att ytterligare förbättra maskinernas verkningsgrad
samt att använda ännu mindre luftflöden (E & P E F
Griewdscvn i Industrial Chemist dec. 1951). Wll
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
