第二章 流體輸送機(jī)械-2-杜可杰

1、版權(quán)所有第二章 流體輸送機(jī)械授課人：杜可杰第二章第二章 流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械2.0 概述2.1 離心泵2.2 其它類型化工用泵2.3 氣體輸送機(jī)械一、 往復(fù)泵往復(fù)泵是一種容積式泵，應(yīng)用很廣。往復(fù)泵是一種容積式泵，應(yīng)用很廣。（一）（一） 構(gòu)造與工作原理構(gòu)造與工作原理主要部件：主要部件：1、泵缸、泵缸 2、活塞、活塞 3、活塞桿、活塞桿 4、5 吸入排出單向閥吸入排出單向閥一、 往復(fù)泵工作原理工作原理：活塞往復(fù)運(yùn)動，在泵缸中造成容積的變化活塞往復(fù)運(yùn)動，在泵缸中造成容積的變化并形成負(fù)壓和正壓，完成一次吸入和排出。并形成負(fù)壓和正壓，完成一次吸入和排出?；钊麑α黧w直接做功，提供靜壓能活塞對流體直接做

2、功，提供靜壓能行程行程：活塞在泵缸內(nèi)兩端間移動的距離：活塞在泵缸內(nèi)兩端間移動的距離死點(diǎn)死點(diǎn)：活塞在泵缸內(nèi)左右移動所達(dá)到的頂點(diǎn)。：活塞在泵缸內(nèi)左右移動所達(dá)到的頂點(diǎn)。沖程沖程S：兩死點(diǎn)間的距離，即活塞的行程。：兩死點(diǎn)間的距離，即活塞的行程。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速：一般：一般n=80-200r/min，吸入高度為吸入高度為4-5米米一、 往復(fù)泵往復(fù)泵的輸出流量：往復(fù)泵的輸出流量：單動往復(fù)泵流量不連續(xù)，流量曲線與活塞排液單動往復(fù)泵流量不連續(xù)，流量曲線與活塞排液沖程的速度變化規(guī)律相一致，是半周正弦曲線。沖程的速度變化規(guī)律相一致，是半周正弦曲線。后果后果：引起流體的慣性阻力損失，增加能量消：引起流體的慣性阻力損失，增加

3、能量消耗，誘發(fā)管路系統(tǒng)的機(jī)械振動。耗，誘發(fā)管路系統(tǒng)的機(jī)械振動。一、 往復(fù)泵解決方法：解決方法：（1 1）采用雙動泵或多缸并聯(lián)；）采用雙動泵或多缸并聯(lián)；（2 2）在往復(fù)泵的壓出口與吸入口處設(shè)置空氣室，利用氣）在往復(fù)泵的壓出口與吸入口處設(shè)置空氣室，利用氣體的可壓縮性來緩沖瞬間流量增大或減小。體的可壓縮性來緩沖瞬間流量增大或減小。雙沖程，吸液、排液各兩次；雙沖程，吸液、排液各兩次；排液連續(xù)，不均勻排液連續(xù)，不均勻一、 往復(fù)泵動畫模擬4三臺單動泵并聯(lián)，一個工作循環(huán)，三臺單動泵并聯(lián)，一個工作循環(huán)，各進(jìn)行一次吸液和排液；各進(jìn)行一次吸液和排液；排液連續(xù)，較均勻排液連續(xù)，較均勻一、 往復(fù)泵（二）（二）往復(fù)泵的

4、性能參數(shù)往復(fù)泵的性能參數(shù) 流量流量 往復(fù)泵的流量只與泵本身的幾何尺寸和活塞的往復(fù)次數(shù)往復(fù)泵的流量只與泵本身的幾何尺寸和活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與泵的壓頭無關(guān)；理論流量有關(guān)，而與泵的壓頭無關(guān)；理論流量QT取決于活塞掃過泵取決于活塞掃過泵缸的全部體積。缸的全部體積。單動泵：理論流量單動泵：理論流量理面面積積 沖沖程程往往復(fù)復(fù)次次數(shù)數(shù)= =VqASn 實(shí)際流量實(shí)際流量VVVqq 理理 V泵的容積效率，在泵的容積效率，在0.90.97之間之間。流量由泵特性決定，而與管路特性無關(guān)流量由泵特性決定，而與管路特性無關(guān)。一、 往復(fù)泵（二）（二）往復(fù)泵的性能參數(shù)往復(fù)泵的性能參數(shù)一、 往復(fù)泵雙動泵：雙動泵：Q QT

5、 T = (2F-f)Sn = (2D = (2F-f)Sn = (2D2 2 dd2 2)Sn /4)Sn /4三動泵：三動泵：Q QT T = 3FSn = 3D = 3FSn = 3D2 2 SnSn /4 /4活塞桿截面積活塞桿截面積活塞桿直徑活塞桿直徑實(shí)際流量實(shí)際流量Q Q：Q = Q = Q Q Q QT T小型泵（小型泵（ Q QT T = 0.1= 0.130 m30 m3 3/h/h）：）： Q Q = 0.85 = 0.850.900.90中型泵（中型泵（ Q QT T = 30= 30300 m300 m3 3/h/h）：）： Q Q = 0.90 = 0.900.950

6、.95大型泵（大型泵（ Q QT T 300 m300 m3 3/h/h）：）： Q Q = 0.95 = 0.950.990.99流量流量流量調(diào)節(jié)方法：流量調(diào)節(jié)方法：(1) (1) 旁路流程旁路流程：這種調(diào)節(jié)不經(jīng)濟(jì)，但簡單易行，只適：這種調(diào)節(jié)不經(jīng)濟(jì)，但簡單易行，只適用于變化幅度小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)。用于變化幅度小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)。(2) (2) 改變電機(jī)轉(zhuǎn)速或活塞沖程改變電機(jī)轉(zhuǎn)速或活塞沖程：帶有變速裝置的電動：帶有變速裝置的電動往復(fù)泵采用改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量是一種較經(jīng)濟(jì)且常往復(fù)泵采用改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量是一種較經(jīng)濟(jì)且常用的方法。用的方法。 一、 往復(fù)泵在電機(jī)功率范圍內(nèi)，由管路在電機(jī)功率范圍內(nèi)，由管路特性決

7、定。特性決定。正位移特性正位移特性 流量只與泵特性有關(guān)，流量只與泵特性有關(guān)，而壓頭只與管路特性有關(guān)而壓頭只與管路特性有關(guān)一、 往復(fù)泵壓頭壓頭活塞對單位重量流體所作的功，活塞對單位重量流體所作的功，H，m通過活塞將機(jī)械能以壓力能的形式傳遞通過活塞將機(jī)械能以壓力能的形式傳遞給液體給液體Vq HgP 往復(fù)泵的總效率往復(fù)泵的總效率 適用壓頭高、流量小的液體，但不能輸送腐蝕性大適用壓頭高、流量小的液體，但不能輸送腐蝕性大及有固體的懸浮液。及有固體的懸浮液。功率功率效率效率計入容積損失、水力損失和機(jī)械能損失的泵的計入容積損失、水力損失和機(jī)械能損失的泵的效率；效率；由于液體在往復(fù)泵內(nèi)的流動情況較離心泵簡單，

8、由于液體在往復(fù)泵內(nèi)的流動情況較離心泵簡單，故效率較高，一般故效率較高，一般=0.650.85。一、 往復(fù)泵一、 往復(fù)泵 往復(fù)泵的流量與管路特性曲線無往復(fù)泵的流量與管路特性曲線無關(guān)，所提供的壓頭完全取決于管路關(guān)，所提供的壓頭完全取決于管路情況；情況；只要泵的機(jī)械強(qiáng)度及原動機(jī)的功只要泵的機(jī)械強(qiáng)度及原動機(jī)的功率允許，輸送系統(tǒng)要求多高的壓頭，率允許，輸送系統(tǒng)要求多高的壓頭，往復(fù)泵就能提供多大的壓頭；往復(fù)泵就能提供多大的壓頭；實(shí)際上，由于活塞環(huán)、軸封、吸實(shí)際上，由于活塞環(huán)、軸封、吸入和排出閥等處的泄漏，往往降低入和排出閥等處的泄漏，往往降低了往復(fù)泵可能達(dá)到的壓頭。了往復(fù)泵可能達(dá)到的壓頭。正位移泵正位移泵

9、VHH0aa11管路特性曲線工作點(diǎn)工作點(diǎn)一、 往復(fù)泵往復(fù)泵的安裝高度往復(fù)泵的安裝高度相同點(diǎn)：相同點(diǎn)： 借助貯槽上方壓力與泵內(nèi)的壓力差吸入液體；借助貯槽上方壓力與泵內(nèi)的壓力差吸入液體； 往復(fù)泵的吸上真空度亦隨泵安裝地區(qū)的大氣壓強(qiáng)、輸送液體往復(fù)泵的吸上真空度亦隨泵安裝地區(qū)的大氣壓強(qiáng)、輸送液體的性質(zhì)和溫度而變，所以往復(fù)泵的吸上高度也有一定的限制。的性質(zhì)和溫度而變，所以往復(fù)泵的吸上高度也有一定的限制。 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： 往復(fù)泵內(nèi)的低壓，是靠工作室的擴(kuò)張來造成的，所以在開動往復(fù)泵內(nèi)的低壓，是靠工作室的擴(kuò)張來造成的，所以在開動之前，泵內(nèi)無須充滿液體，即往復(fù)泵有自吸作用，啟動前不需之前，泵內(nèi)無須充滿液體，即

10、往復(fù)泵有自吸作用，啟動前不需要灌泵。要灌泵。3S2 3S2 系列高壓往復(fù)泵系列高壓往復(fù)泵XPB-90BXPB-90B型三缸高壓旋噴注漿泵型三缸高壓旋噴注漿泵具有正位移特性具有正位移特性利用高壓擠出液體利用高壓擠出液體二、 齒輪泵 主要部件是泵殼和轉(zhuǎn)子；主要部件是泵殼和轉(zhuǎn)子； 工作原理與往復(fù)泵類似；工作原理與往復(fù)泵類似； 通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使工作室容積通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使工作室容積變化實(shí)現(xiàn)吸入和變化實(shí)現(xiàn)吸入和 排出液體；排出液體； 又稱轉(zhuǎn)子泵，屬于容積式泵又稱轉(zhuǎn)子泵，屬于容積式泵二、 齒輪泵優(yōu)點(diǎn)：成本低，容易制造，工作可靠，有自吸優(yōu)點(diǎn)：成本低，容易制造，工作可靠，有自吸能力，維修方便；能力，維修方便；缺點(diǎn)：

11、效率低，操作時振動，有噪音缺點(diǎn)：效率低，操作時振動，有噪音 齒輪泵可產(chǎn)生較高的揚(yáng)程，但流量小。適用齒輪泵可產(chǎn)生較高的揚(yáng)程，但流量小。適用于輸送高粘度液體或糊狀物料，但不宜輸送含固于輸送高粘度液體或糊狀物料，但不宜輸送含固體顆粒的懸浮液。體顆粒的懸浮液。 三、螺桿泵雙螺桿泵與齒輪泵十分類似，一根螺桿轉(zhuǎn)動，帶動另一根雙螺桿泵與齒輪泵十分類似，一根螺桿轉(zhuǎn)動，帶動另一根轉(zhuǎn)動，液體被攔截在嚙合室內(nèi)，沿桿軸方向移動，最后擠轉(zhuǎn)動，液體被攔截在嚙合室內(nèi)，沿桿軸方向移動，最后擠向中央排出。向中央排出。特點(diǎn)：壓頭高、效率高、無噪音、無振動、流量均勻；特點(diǎn)：壓頭高、效率高、無噪音、無振動、流量均勻； 適用于高壓下輸

12、送高粘度液體。適用于高壓下輸送高粘度液體。（一）結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu)一種特殊的離心泵。一種特殊的離心泵。三、旋渦泵一種特殊類型的離心泵。葉輪為一圓盤，四周由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀一種特殊類型的離心泵。葉輪為一圓盤，四周由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀排列，葉片數(shù)目可多達(dá)幾十片。葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時排列，葉片數(shù)目可多達(dá)幾十片。葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時，又在徑向環(huán)隙的作用下多次進(jìn)入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而獲得較高能，又在徑向環(huán)隙的作用下多次進(jìn)入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而獲得較高能量。量。 三、旋渦泵（二）特點(diǎn)（二）特點(diǎn)1. 啟動泵時，要打開出口閥門，改變流量時，旁路調(diào)節(jié)比啟動泵時，要打

13、開出口閥門，改變流量時，旁路調(diào)節(jié)比安裝調(diào)節(jié)閥更經(jīng)濟(jì)；安裝調(diào)節(jié)閥更經(jīng)濟(jì)；2. 能量損失大，效率低能量損失大，效率低（20%40%），不適合輸送高粘，不適合輸送高粘度液體；度液體；3. 壓頭比離心泵高壓頭比離心泵高24倍，適用于高壓頭、小流量、低粘倍，適用于高壓頭、小流量、低粘度清潔液體。度清潔液體。三、旋渦泵第二章第二章 流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械2.0 概述2.1 離心泵2.2 其它類型化工用泵2.3 氣體輸送機(jī)械概 述共性：氣體和液體同為流體，輸送機(jī)械工作原理基本相似。共性：氣體和液體同為流體，輸送機(jī)械工作原理基本相似。特性：氣體密度遠(yuǎn)較液體小，且可壓縮。特性：氣體密度遠(yuǎn)較液體小，且可壓縮。(

14、1)(1)一定質(zhì)量流量下氣體體積流量大，輸送機(jī)械的體積較大；一定質(zhì)量流量下氣體體積流量大，輸送機(jī)械的體積較大；(2)(2)氣體輸送常用流速要比液體大得多氣體輸送常用流速要比液體大得多( (一般約一般約1010倍倍) )。而通常。而通常流體流動阻力正比于流速的平方，因此輸送相同的質(zhì)量流流體流動阻力正比于流速的平方，因此輸送相同的質(zhì)量流量，氣體輸送要求提供的壓頭相應(yīng)也更高；量，氣體輸送要求提供的壓頭相應(yīng)也更高；(3)(3)由于氣體可壓縮，在輸送機(jī)械內(nèi)部氣體壓強(qiáng)變化時，其體由于氣體可壓縮，在輸送機(jī)械內(nèi)部氣體壓強(qiáng)變化時，其體積和溫度隨之而變。氣體輸送機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計更為復(fù)雜，選積和溫度隨之而變。氣體輸送機(jī)

15、械結(jié)構(gòu)設(shè)計更為復(fù)雜，選用上必須考慮的影響因素也更多。用上必須考慮的影響因素也更多。 按出口壓力或壓縮比分為：按出口壓力或壓縮比分為： 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) p出出(表表) 15kPa =1=11.151.15 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) p出出(表表)=15300kPa 4 300kPa 44 真空泵真空泵 p出出(表）表）=0 壓縮比由真空度決定壓縮比由真空度決定分類氣體輸送：為了克服輸送過程中的流動阻力，需要提高氣體輸送：為了克服輸送過程中的流動阻力，需要提高氣體的壓強(qiáng)。氣體的壓強(qiáng)。產(chǎn)生高壓氣體：有些化學(xué)反應(yīng)或單元操作需在高壓下進(jìn)產(chǎn)生高壓氣體：有些化學(xué)反應(yīng)或單元操作需在高壓下進(jìn)行，如氨的合成、冷凍等，需要將氣體

16、的壓強(qiáng)提高至幾十、行，如氨的合成、冷凍等，需要將氣體的壓強(qiáng)提高至幾十、幾百甚至上千個大氣壓。幾百甚至上千個大氣壓。產(chǎn)生真空：有些化工單元操作，如過濾、蒸發(fā)、蒸餾等，產(chǎn)生真空：有些化工單元操作，如過濾、蒸發(fā)、蒸餾等，往往要在低于大氣壓的壓強(qiáng)下進(jìn)行，這就需要從設(shè)備中抽往往要在低于大氣壓的壓強(qiáng)下進(jìn)行，這就需要從設(shè)備中抽出氣體，以產(chǎn)生真空。出氣體，以產(chǎn)生真空。 作用： 軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量大而風(fēng)壓很小，一般排風(fēng)量大而風(fēng)壓很小，一般僅用于通風(fēng)僅用于通風(fēng)換氣換氣，而不用于氣體輸送。，而不用于氣體輸送。低壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓小于低壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓小于1.0 kPa（表壓）表壓）中壓離心通風(fēng)

17、機(jī)：出口風(fēng)壓中壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓1.03.0 k Pa（表壓）表壓）高壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓高壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓3.015.0 k Pa（表壓）表壓）離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，按其產(chǎn)生風(fēng)壓可分為：的應(yīng)用十分廣泛，按其產(chǎn)生風(fēng)壓可分為： 軸流式軸流式離心式離心式按其結(jié)構(gòu)形式按其結(jié)構(gòu)形式一、通風(fēng)機(jī)（一）離心通風(fēng)機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)（一）離心通風(fēng)機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)一、通風(fēng)機(jī)主要部件主要部件：機(jī)殼、葉輪、機(jī)軸、吸氣口、排氣口；機(jī)殼、葉輪、機(jī)軸、吸氣口、排氣口；軸承、底座等部件。軸承、底座等部件。 當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，風(fēng)機(jī)的葉輪隨著轉(zhuǎn)動。葉輪在旋轉(zhuǎn)當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，風(fēng)機(jī)的葉輪隨著轉(zhuǎn)動。葉輪在旋轉(zhuǎn)

18、時產(chǎn)生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯時產(chǎn)生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯集在機(jī)殼中，由于速度慢，壓力高，空氣便從通風(fēng)機(jī)出口排集在機(jī)殼中，由于速度慢，壓力高，空氣便從通風(fēng)機(jī)出口排出流入管道。當(dāng)葉輪中的空氣被排出后，就形成了負(fù)壓，吸出流入管道。當(dāng)葉輪中的空氣被排出后，就形成了負(fù)壓，吸氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。 因此，葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，空氣也就在通風(fēng)機(jī)的作用下，因此，葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，空氣也就在通風(fēng)機(jī)的作用下，在管道中不斷流動。在管道中不斷流動。一、通風(fēng)機(jī) 離心式通風(fēng)機(jī)工作原理與離心泵相同工作原理與離心泵相同，結(jié)構(gòu)

19、也大同小異。但由于輸送對象的不同，相對于離心泵而言，存在以下特點(diǎn)：為適應(yīng)輸送風(fēng)量大的要求，通風(fēng)機(jī)的葉輪直徑葉輪直徑一般是比較比較大大的。葉輪上葉片的數(shù)目比較多數(shù)目比較多。葉片有平直的、前彎的、后彎的葉片有平直的、前彎的、后彎的。通風(fēng)機(jī)的主要要求是通風(fēng)量大，在不追求高效率時，用前彎葉片前彎葉片有利于提高壓頭，減小葉輪直徑。（離心泵的葉片通常為后彎離心泵的葉片通常為后彎）機(jī)殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常不為圓形而為矩形通道及出口截面常不為圓形而為矩形。一、通風(fēng)機(jī)一、通風(fēng)機(jī) 離心式通風(fēng)機(jī)機(jī)殼蝸殼型離心式通風(fēng)機(jī)機(jī)殼蝸殼型 氣體流道為矩形：低、中壓風(fēng)機(jī)氣體流道為矩形：低、中壓風(fēng)機(jī) 圓形：高壓風(fēng)機(jī)圓形：高

20、壓風(fēng)機(jī)根據(jù)葉輪形狀根據(jù)葉輪形狀1）多翼式風(fēng)機(jī)）多翼式風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)外徑之比較大，葉片數(shù)目多（葉輪內(nèi)外徑之比較大，葉片數(shù)目多（36-64）尺寸小，大風(fēng)量、低風(fēng)壓低轉(zhuǎn)速，用于空調(diào)等設(shè)備尺寸小，大風(fēng)量、低風(fēng)壓低轉(zhuǎn)速，用于空調(diào)等設(shè)備2）渦輪式風(fēng)機(jī)）渦輪式風(fēng)機(jī)葉片數(shù)目少（葉片數(shù)目少（12-24）風(fēng)壓高，性能穩(wěn)定、效率高風(fēng)壓高，性能穩(wěn)定、效率高 （二）性能參數(shù)與特性曲線（二）性能參數(shù)與特性曲線1. 性能參數(shù)性能參數(shù)（1）風(fēng)量）風(fēng)量qV單位時間從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，單位時間從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積， m3/h或或 m3/s。注意：注意： qV應(yīng)以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計。應(yīng)以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計。風(fēng)量取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、尺寸

21、風(fēng)量取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、尺寸( (葉輪直徑與葉片寬度葉輪直徑與葉片寬度) )和轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。速。 一、通風(fēng)機(jī)（2）全風(fēng)壓）全風(fēng)壓pt與靜風(fēng)壓與靜風(fēng)壓ps全風(fēng)壓全風(fēng)壓：單位體積的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)后所獲得的能量，：單位體積的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)后所獲得的能量，Pa或或mmH2O離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、葉輪尺寸、轉(zhuǎn)速與進(jìn)入離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、葉輪尺寸、轉(zhuǎn)速與進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體密度。風(fēng)機(jī)的氣體密度。221211221122efppz guWz guh 以單位質(zhì)量的氣體為基準(zhǔn)以單位質(zhì)量的氣體為基準(zhǔn) （二）性能參數(shù)與特性曲線（二）性能參數(shù)與特性曲線一、通風(fēng)機(jī)以通風(fēng)機(jī)進(jìn)口、出口為以通風(fēng)機(jī)進(jìn)口、出口為 1 1、

22、2 2 截面，忽略阻力損失，列柏努利方程：截面，忽略阻力損失，列柏努利方程： （2）全風(fēng)壓）全風(fēng)壓pt與靜風(fēng)壓與靜風(fēng)壓ps22212121()()()2tefpWzzgppuuh 以單位體積的氣體為基準(zhǔn)以單位體積的氣體為基準(zhǔn) （二）性能參數(shù)與特性曲線（二）性能參數(shù)與特性曲線一、通風(fēng)機(jī)2212()2tsdpppupp動風(fēng)壓動風(fēng)壓 222dpu 靜風(fēng)壓靜風(fēng)壓 12ppps全風(fēng)壓全風(fēng)壓tsdppp0)(12 gzz 0fh 01 u測定通風(fēng)機(jī)特性曲線的依據(jù)測定通風(fēng)機(jī)特性曲線的依據(jù)（二）性能參數(shù)與特性曲線（二）性能參數(shù)與特性曲線一、通風(fēng)機(jī)（二）性能參數(shù)與特性曲線（二）性能參數(shù)與特性曲線一、通風(fēng)機(jī)（3）

23、軸功率與效率軸功率與效率W WVtq pP tPP2. 特性曲線特性曲線 用用20、101.3kPa的空的空氣（氣（ =1.2kg/m3）測定。）測定。 風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓與氣體風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓與氣體的密度成正比的密度成正比。qVPqVqVptqVpSqVn一定一定（二）性能參數(shù)與特性曲線（二）性能參數(shù)與特性曲線一、通風(fēng)機(jī)( (三三) ) 離心通風(fēng)機(jī)的選用離心通風(fēng)機(jī)的選用 1. 計算輸送系統(tǒng)所需的全風(fēng)壓，再換算成標(biāo)定狀態(tài)下的計算輸送系統(tǒng)所需的全風(fēng)壓，再換算成標(biāo)定狀態(tài)下的全風(fēng)壓；全風(fēng)壓；tttppp 2 . 100 3. 根據(jù)根據(jù)qV、pt0 選風(fēng)機(jī)的型號。選風(fēng)機(jī)的型號。 qV qV需需 ， pt0 pt

24、0需需2. 根據(jù)氣體的性質(zhì)根據(jù)氣體的性質(zhì)( (如清潔空氣，易燃、易爆或腐蝕性如清潔空氣，易燃、易爆或腐蝕性氣體以及含塵氣體等氣體以及含塵氣體等) )與風(fēng)壓范圍，定風(fēng)機(jī)類型。與風(fēng)壓范圍，定風(fēng)機(jī)類型。一、通風(fēng)機(jī)9-19D9-19D高壓離心通風(fēng)機(jī)高壓離心通風(fēng)機(jī)GY4-73 GY4-73 型鍋爐型鍋爐離心通、引風(fēng)機(jī)離心通、引風(fēng)機(jī)DKT-2DKT-2系列低噪聲離心通風(fēng)機(jī)系列低噪聲離心通風(fēng)機(jī)B30B30防爆軸流通風(fēng)機(jī)防爆軸流通風(fēng)機(jī)高溫離心通風(fēng)機(jī)高溫離心通風(fēng)機(jī)（一）離心鼓風(fēng)機(jī)（一）離心鼓風(fēng)機(jī)二、鼓風(fēng)機(jī)工作原理：與離心泵相同。工作原理：與離心泵相同。 單級風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓較低，風(fēng)壓較高的離心鼓風(fēng)機(jī)采用多級，其結(jié)構(gòu)單

25、級風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓較低，風(fēng)壓較高的離心鼓風(fēng)機(jī)采用多級，其結(jié)構(gòu)也與多級離心泵類似。也與多級離心泵類似。 離心鼓風(fēng)機(jī)的送氣量大，但出口壓強(qiáng)仍不高，一般不超過離心鼓風(fēng)機(jī)的送氣量大，但出口壓強(qiáng)仍不高，一般不超過 0.3 0.3 MPaMPa（表壓），即壓縮比不大，因而無需冷卻裝置，各級葉輪的直徑（表壓），即壓縮比不大，因而無需冷卻裝置，各級葉輪的直徑大小也大致相同。大小也大致相同。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：外形外形 離心泵離心泵外殼直徑與厚度之比較大外殼直徑與厚度之比較大葉片數(shù)目較多葉片數(shù)目較多轉(zhuǎn)速較高轉(zhuǎn)速較高 （一）離心鼓風(fēng)機(jī)（一）離心鼓風(fēng)機(jī)二、鼓風(fēng)機(jī)多級多級 單級單級（二）羅茨鼓風(fēng)機(jī)（旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)）（二）羅茨鼓風(fēng)機(jī)

26、（旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)） 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與齒輪泵類似。 二、鼓風(fēng)機(jī) 由機(jī)殼和腰形轉(zhuǎn)子組成；由機(jī)殼和腰形轉(zhuǎn)子組成； 兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間間兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間間隙很小，無過多泄漏；隙很小，無過多泄漏； 改變兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入改變兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入與排出口互換。與排出口互換。二、鼓風(fēng)機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單，無吸入和排出活門，排氣均勻而連續(xù)；結(jié)構(gòu)簡單，無吸入和排出活門，排氣均勻而連續(xù)； 制造技術(shù)復(fù)雜，效率較低；制造技術(shù)復(fù)雜，效率較低； 適用于壓力不高而流量較大的場合。適用于壓力不高而流量較大的場合。風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比而與出口壓強(qiáng)無關(guān)，故出口閥不可完全關(guān)閉，流風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比而與出口壓強(qiáng)無關(guān)

27、，故出口閥不可完全關(guān)閉，流量用旁路調(diào)節(jié)；量用旁路調(diào)節(jié)； 應(yīng)安裝穩(wěn)壓氣罐和安全閥；應(yīng)安裝穩(wěn)壓氣罐和安全閥； 工作溫度不能超過工作溫度不能超過 8585，以防轉(zhuǎn)子因熱膨脹而卡??；，以防轉(zhuǎn)子因熱膨脹而卡?。?羅茨鼓風(fēng)機(jī)的出口壓強(qiáng)一般不超過羅茨鼓風(fēng)機(jī)的出口壓強(qiáng)一般不超過 80 kPa80 kPa（表壓），出口壓強(qiáng)（表壓），出口壓強(qiáng)過高，泄漏量增加，效率降低。過高，泄漏量增加，效率降低。 說明：說明：特點(diǎn)：特點(diǎn)：二、鼓風(fēng)機(jī)二、鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): :三葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)其工作原理與結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)二葉型相仿，主要由機(jī)殼和轉(zhuǎn)子組成，只是轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)有所不同，為三葉結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)有所不同，為三葉結(jié)構(gòu)。三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)三葉羅茨

28、鼓風(fēng)機(jī)二、鼓風(fēng)機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn): :三葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)比傳統(tǒng)的二葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能節(jié)能1023%，當(dāng)工作壓力在規(guī)定范圍內(nèi)變動時，其流量變化小流量變化小。工作壓力選擇范圍寬，氣體脈動變化小、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，振動小，使用壽命長。 三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)（一）離心壓縮機(jī)（一）離心壓縮機(jī)三、壓縮機(jī) 在工廠中常用的壓縮機(jī)有往復(fù)式往復(fù)式和離心式離心式兩種類型。 離心式壓縮機(jī) 又稱渦輪壓縮機(jī)、透平壓縮機(jī)，其構(gòu)造與離心鼓風(fēng)機(jī)相似離心鼓風(fēng)機(jī)相似，由轉(zhuǎn)子和定子組成。 但壓縮機(jī)有更多的葉輪級數(shù)，通常在但壓縮機(jī)有更多的葉輪級數(shù)，通常在1010級以上，因此可級以上，因此可產(chǎn)生很高的風(fēng)壓。離心式壓縮機(jī)流量大，供

29、氣均勻，體積小，產(chǎn)生很高的風(fēng)壓。離心式壓縮機(jī)流量大，供氣均勻，體積小，維護(hù)方便，且機(jī)體內(nèi)無潤滑油污染氣體。維護(hù)方便，且機(jī)體內(nèi)無潤滑油污染氣體。 離心式壓縮機(jī)在現(xiàn)代大型合成氨工業(yè)和石油化工企業(yè)中離心式壓縮機(jī)在現(xiàn)代大型合成氨工業(yè)和石油化工企業(yè)中有很多應(yīng)用，其壓強(qiáng)可達(dá)幾十有很多應(yīng)用，其壓強(qiáng)可達(dá)幾十MPaMPa，流量可達(dá)幾十萬流量可達(dá)幾十萬m m3 3/h/h。（一）離心壓縮機(jī)（一）離心壓縮機(jī)三、壓縮機(jī)【轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子】主軸、多（單）級葉輪、軸套及平衡元件；【定子定子】氣缸和隔板。特點(diǎn)：多級（特點(diǎn)：多級（10級以上）大葉輪；高轉(zhuǎn)速（級以上）大葉輪；高轉(zhuǎn)速（n5000rpm）（一）離心壓縮機(jī)（一）離心壓縮機(jī)三

30、、壓縮機(jī)工作原理工作原理: :氣體沿軸向進(jìn)入各級葉輪中心處，被旋轉(zhuǎn)的葉輪做功，受氣體沿軸向進(jìn)入各級葉輪中心處，被旋轉(zhuǎn)的葉輪做功，受離心力的作用，以很高的速度離開葉輪，進(jìn)入離心力的作用，以很高的速度離開葉輪，進(jìn)入擴(kuò)壓器擴(kuò)壓器。氣體在擴(kuò)壓器內(nèi)氣體在擴(kuò)壓器內(nèi)降速、增壓降速、增壓。經(jīng)擴(kuò)壓器減速、增壓后氣體進(jìn)入經(jīng)擴(kuò)壓器減速、增壓后氣體進(jìn)入彎道彎道，使流向反轉(zhuǎn)，使流向反轉(zhuǎn)180度度后進(jìn)入后進(jìn)入回流器回流器，經(jīng)過回流器后又進(jìn)入下一級葉輪。彎道和回，經(jīng)過回流器后又進(jìn)入下一級葉輪。彎道和回流器是溝通前一級葉輪和后一級葉輪的通道。如此，流器是溝通前一級葉輪和后一級葉輪的通道。如此，氣體在氣體在多個葉輪中被增壓數(shù)次

31、多個葉輪中被增壓數(shù)次，能以很高的壓力能離開。，能以很高的壓力能離開。 （一）離心壓縮機(jī)（一）離心壓縮機(jī)三、壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)的特點(diǎn)離心式壓縮機(jī)的特點(diǎn) 與往復(fù)壓縮機(jī)相比，離心式壓縮機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)如下優(yōu)點(diǎn)： 體積和重量都很小而流量很大；供氣均勻；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；易損部件少、維護(hù)方便。【說明說明】除非壓力要求非常高，離心式壓縮機(jī)已有取代往復(fù)離心式壓縮機(jī)已有取代往復(fù)式壓縮機(jī)的趨勢式壓縮機(jī)的趨勢。而且，離心式壓縮機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為非常大型的設(shè)備，流量流量達(dá)幾十萬立方米/時，出口壓力出口壓力達(dá)幾十兆帕。 （一）離心壓縮機(jī)（一）離心壓縮機(jī)三、壓縮機(jī)（二）往復(fù)式壓縮機(jī)（二）往復(fù)式壓縮機(jī)三、壓縮機(jī)（二）往復(fù)式壓縮機(jī)（二）往

32、復(fù)式壓縮機(jī)三、壓縮機(jī)1.工作過程工作過程假設(shè)假設(shè) 理想氣體；理想氣體； 氣體流經(jīng)吸氣、排氣閥時流動阻力忽略不計；氣體流經(jīng)吸氣、排氣閥時流動阻力忽略不計； 壓縮機(jī)無泄漏。壓縮機(jī)無泄漏。 （1）理想壓縮循環(huán)）理想壓縮循環(huán)壓縮過程（壓縮過程（1 2）當(dāng)活塞由右向左運(yùn)動時，氣缸內(nèi)氣體體積減小而體積減小而壓力上升壓力上升。直到壓力上升到p2，排氣閥被頂開為止。此時的缸內(nèi)氣體狀態(tài)如1點(diǎn)表示。恒壓排氣過程（恒壓排氣過程（2 3）排出閥被頂開后，活塞繼續(xù)向左運(yùn)動，缸內(nèi)氣體被排出。這一階段缸內(nèi)氣體壓力不變，體積不斷減小壓力不變，體積不斷減小，直到氣體完全排出體積減至零。這一階段屬恒壓排恒壓排氣階段氣階段。此時的

33、狀態(tài)為3點(diǎn)表示。 恒壓吸氣過程（恒壓吸氣過程（4 1）活塞從最左端退回，缸內(nèi)壓力立刻由p2降到p1，狀況達(dá)到D。此時排氣閥排氣閥受壓關(guān)閉，吸氣閥吸氣閥受壓打開，氣缸又開始吸入氣體，體積增大，壓力不變，因此為恒壓吸恒壓吸氣階段氣階段，直到1點(diǎn)為止。三、壓縮機(jī)（1）理想壓縮循環(huán)）理想壓縮循環(huán)123421SVdpWpp11221221112111.11kkkkkkkp Vp VpVConstpTTppkWp Vkp 等溫壓縮等溫壓縮122212112211lnln.ppVpppVpWConstpVVpVp 絕熱壓縮絕熱壓縮三、壓縮機(jī)（2）實(shí)際壓縮循環(huán)）實(shí)際壓縮循環(huán)余隙：排氣終了時，活塞與氣缸之間的空

34、隙。余隙：排氣終了時，活塞與氣缸之間的空隙。1 2 壓縮過程壓縮過程2 3 排氣過程排氣過程4 1 吸氣過程吸氣過程3 4 膨脹過程膨脹過程余隙氣體膨脹余隙氣體膨脹吸氣吸氣壓縮壓縮排氣排氣三、壓縮機(jī)（3）余隙系數(shù)與容積系數(shù)）余隙系數(shù)與容積系數(shù) .余隙系數(shù)余隙系數(shù)低壓氣缸：低壓氣缸： 8%，高壓氣缸：，高壓氣缸：可達(dá)可達(dá)12%。.容積系數(shù)容積系數(shù)313VVV 活塞推進(jìn)一次掃過體積活塞推進(jìn)一次掃過體積余隙體積余隙體積余隙系數(shù)余隙系數(shù) 31410VVVV 活塞推進(jìn)一次掃過體積活塞推進(jìn)一次掃過體積實(shí)際吸氣體積實(shí)際吸氣體積容積系數(shù)容積系數(shù) 三、壓縮機(jī)二者關(guān)系：二者關(guān)系： 111120kpp 吸氣量吸氣量

35、一定時一定時 )1(012 pp為壓縮極限。為壓縮極限。，不再吸氣，此時，不再吸氣，此時吸氣量吸氣量一定時一定時120120120, , )2(pppppp 討論：討論：三、壓縮機(jī)（二）往復(fù)式壓縮機(jī)（二）往復(fù)式壓縮機(jī)三、壓縮機(jī) 可分為單缸和多缸單缸和多缸往復(fù)式壓縮機(jī)。2. 多級壓縮多級壓縮三、壓縮機(jī) 避免排出氣體溫度過高；避免排出氣體溫度過高； 減少功耗，提高壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；減少功耗，提高壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性； 提高氣缸容積利用率；提高氣缸容積利用率； 使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更合理。使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更合理。 一般當(dāng)一般當(dāng) 時，采用多級壓縮，常用時，采用多級壓縮，常用26級，每級壓縮比為級，每級壓縮比為35。218

36、pp 三、壓縮機(jī)說明：說明：設(shè)置中間冷卻器，降低被壓縮后的氣體溫度；設(shè)置中間冷卻器，降低被壓縮后的氣體溫度；設(shè)置氣液分離器用以分離氣體中夾帶的液相；設(shè)置氣液分離器用以分離氣體中夾帶的液相；氣體被壓縮后，氣體被壓縮后，V V， P P 氣缸直徑氣缸直徑，壁厚，壁厚；理論上，級數(shù)越多，所需的外功越接近于等溫壓縮過程理論上，級數(shù)越多，所需的外功越接近于等溫壓縮過程的外功，但流程復(fù)雜，阻力損失的外功，但流程復(fù)雜，阻力損失，故：，故：一般多采用一般多采用2 26 6級壓縮，每級壓縮比為級壓縮，每級壓縮比為3 35 5；三、壓縮機(jī)四、真空泵定義定義利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法，對容器進(jìn)行抽氣，使之獲得、改善或維持真空的機(jī)器或器械都稱為真空泵。性能：性能：（1）真空度或極限剩余壓力；（2）抽氣速率：單位時間在極限剩余壓力下吸入的氣體體積。真空泵的分類真空泵的分類 （1 1）機(jī)械真空泵）機(jī)械真空泵油（水）封機(jī)械真空泵（水環(huán)真空泵）；往復(fù)真空泵；無油機(jī)械泵；機(jī)械增壓泵（羅茨真空泵）（2 2）蒸汽流泵）蒸汽流泵擴(kuò)散泵；噴射泵；擴(kuò)散噴射泵四、真空泵（一）往復(fù)式真空泵（一）往復(fù)式真空泵四、真空泵 工作原理同往復(fù)式壓縮機(jī)，只是因抽吸氣體壓強(qiáng)很小工作原理同往復(fù)式壓縮機(jī)，只是因抽吸氣體壓強(qiáng)很小，結(jié)構(gòu)上要求排出和吸入閥門更加輕巧靈活，易于啟動；，結(jié)構(gòu)上要求排出和吸入閥門更加輕巧靈活，易于啟動；