氣體輸送機械VIP

氣體輸送和壓縮機械簡介 輸送和壓縮氣體的機械統(tǒng)稱為氣體壓送機械 1 氣體輸送和壓縮機械主要用途 1 輸送氣體 2 產(chǎn)生高壓氣體 3 產(chǎn)生真空 2 氣體壓送機械的分類 按終壓或壓縮比 通風(fēng)機終壓不大于15kPa 表壓 壓縮比為1 1 15 鼓風(fēng)機終壓為15kPa 0 3MPa 表壓 壓縮比小于4 壓縮機終壓在0 3MPa 表壓 以上 壓縮比大于4 真空泵用于減壓 終壓為大氣壓 壓縮比由真空度決定 終壓 壓送機械出口氣體的壓強 壓縮比 壓送機械出口與進口氣體的絕對壓強的比值 一 通風(fēng)機工業(yè)上常用的通風(fēng)機有軸流式和離心式兩類 1 軸流式通風(fēng)機軸流式通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)如圖所示 軸流式通風(fēng)機排送量大 但所產(chǎn)生的風(fēng)壓很小 一般只用來通風(fēng)換氣 而不用來輸送氣體 2 離心式通風(fēng)機 低壓離心式通風(fēng)機 1kPa以下 中壓離心式通風(fēng)機 1 3kPa 高壓離心式通風(fēng)機 3 15kPa 工作原理與離心泵相似 通風(fēng)機壓頭習(xí)慣上表示成單位體積氣體所獲得的能量 與壓強相同 風(fēng)機的壓頭稱為全壓 又稱風(fēng)壓 根據(jù)所產(chǎn)生的全壓大小 分為 1 離心式通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)離心式通風(fēng)機的工作原理和構(gòu)造與離心泵基本相同 圖2 38所示為一低壓離心式通風(fēng)機 為適應(yīng)輸送量大和壓頭高的要求 通風(fēng)機的葉輪直徑一般是比較大的 風(fēng)機的葉片形狀不一定是后彎的 為產(chǎn)生較高壓頭也有徑向或前彎葉片 離心式通風(fēng)機 2 離心通風(fēng)機的性能參數(shù)與特性曲線離心通風(fēng)機的主要性能參數(shù)有風(fēng)量 風(fēng)壓 軸功率和效率 氣體通過風(fēng)機的壓強變化較小 可視為不可壓縮流體 可用前述的離心泵基本方程式分析離心通風(fēng)機的性能 1 風(fēng)量單位時間內(nèi)從風(fēng)機出口排出的氣體體積 以風(fēng)機進口處的氣體狀態(tài)計 以Q表示 單位為m3 h 2 風(fēng)壓單位體積的氣體流過風(fēng)機時所獲得的能量 以HT表示 單位為J m3 即Pa 由于HT的單位與壓強的單位相同 故稱為風(fēng)壓 風(fēng)壓的單位習(xí)慣上用mmH2O來表示 離心通風(fēng)機的風(fēng)壓取決于風(fēng)機的結(jié)構(gòu) 葉輪尺寸 轉(zhuǎn)速和進入風(fēng)機的氣體密度 離心通風(fēng)機的風(fēng)壓由實驗測定 一般通過測量風(fēng)機進 出口處氣體的流速與壓強的數(shù)值 按柏努利方程式來計算風(fēng)壓 離心通風(fēng)機對氣體所提供的有效能量 常以1m3氣體作為基準 若設(shè)風(fēng)機進口為截面1 1 出口為截面2 2 根據(jù)柏努利方程式可得離心通風(fēng)機的風(fēng)壓為 可簡化為 通風(fēng)機性能表上所列的風(fēng)壓是指全風(fēng)壓 風(fēng)機性能一般都是在20oC 1 01 105Pa的條件下用空氣測得的 該條件下空氣的密度為1 2kg m3 離心通風(fēng)機的風(fēng)壓隨進入風(fēng)機的氣體的密度而變 實際條件下風(fēng)壓HT 應(yīng)換算成實驗條件下的風(fēng)壓來選擇風(fēng)機 3 軸功率和效率 4 特性曲線離心通風(fēng)機實測特性曲線如圖所示 共有四條曲線 這些曲線是在20 和1 01 105Pa下用空氣測得的 3 離心通風(fēng)機的選擇離心通風(fēng)機的選擇步驟如下 1 根據(jù)柏努利方程式 計算輸送系統(tǒng)所需的實際風(fēng)壓HT 再將HT 換算成實驗條件下的風(fēng)壓HT 2 根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì) 如清潔空氣 易燃 易爆或腐蝕性氣體以及含塵氣體等 與風(fēng)壓的范圍 確定風(fēng)機的類型 3 根據(jù)以風(fēng)機進口狀態(tài)計的實際風(fēng)量與實驗條件下的風(fēng)壓HT 從風(fēng)機樣本或產(chǎn)品目錄中的特性曲線或性能表中選擇合適的機號 二 鼓風(fēng)機和壓縮機1鼓風(fēng)機常用的鼓風(fēng)機有旋轉(zhuǎn)式和離心式兩種類型 1 1羅茨鼓風(fēng)機羅茨鼓風(fēng)機是應(yīng)用最廣的一種旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機 其結(jié)構(gòu)如圖2 41所示 羅茨鼓風(fēng)機屬于正位移型 其風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比 而與出口壓強無關(guān) 羅茨鼓風(fēng)機風(fēng)量為0 03 9m3 s 出口壓強不超過80kPa 1 2離心鼓風(fēng)機離心鼓風(fēng)機 透平鼓風(fēng)機 工作原理與離心通風(fēng)機相同 單級鼓風(fēng)機風(fēng)壓一般不超過50kPa 壓頭較高的離心鼓風(fēng)機是多級的 其結(jié)構(gòu)和多級離心泵類似 離心鼓風(fēng)機的出口壓強 表壓 一般不超過0 3MPa 因壓縮比不大 不需要冷卻裝置 各級葉輪尺寸基本相等 離心鼓風(fēng)機的選用方法與離心通風(fēng)機相同 2離心式壓縮機 離心式壓縮機 透平壓縮機 其工作原理與離心鼓風(fēng)機完全相同 離心式壓縮機產(chǎn)生高壓強 除級數(shù)較多外 更主要的是采用高轉(zhuǎn)速 優(yōu)點 體積小 重量輕 運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 操作可靠 調(diào)節(jié)容易 維修方便 流量大而均勻 壓縮氣可不受油污染 缺點 制造精度要求高 當流量偏離額定值時效率較低 3真空泵真空泵就是在負壓下吸氣 一般在大氣壓下排氣的輸送機械 用來維持工藝系統(tǒng)要求的真空狀態(tài) 注意 1 對于僅幾十個帕斯卡到上千帕斯卡的真空度 可使用普通的通風(fēng)機和鼓風(fēng)機 2 維持較高的真空度 如絕對壓強20kPa以下至幾百個帕斯卡 需要專門的真空泵 3 1往復(fù)式真空泵往復(fù)式真空泵的構(gòu)造和原理與往復(fù)式壓縮機基本相同 特點 1 真空泵的壓縮比很高 例如 對于95 的真空度 壓縮比約為20左右 2 所抽吸氣體的壓強很小 故真空泵的余隙容積必須更小 3 排出和吸入閥門必須更加輕巧 真空泵的主要特性真空泵的最主要特性是極限真空和抽氣速率 1 極限真空 殘余壓強 真空泵所能達到的穩(wěn)定最低壓