氣體輸送機(jī)械

1、 輸送和壓縮氣體的機(jī)械統(tǒng)稱為氣體壓送輸送和壓縮氣體的機(jī)械統(tǒng)稱為氣體壓送機(jī)械。機(jī)械。 1.氣體輸送和壓縮機(jī)械主要用途：氣體輸送和壓縮機(jī)械主要用途： （1）輸送氣體）輸送氣體 （2）產(chǎn)生高壓氣體）產(chǎn)生高壓氣體 （3）產(chǎn)生真空）產(chǎn)生真空 2.2.氣體壓送機(jī)械的分類（按終壓或壓縮比）：氣體壓送機(jī)械的分類（按終壓或壓縮比）： 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) 終壓不大于終壓不大于15kPa(表壓表壓), 壓縮比為壓縮比為1 1.15； 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) 終壓為終壓為15kPa0.3MPa (表壓表壓)，壓縮比小于，壓縮比小于4； 壓縮機(jī)壓縮機(jī) 終壓在終壓在0.3MPa (表壓表壓)以上，壓縮比大于以上，壓縮比大于4； 真空泵真

2、空泵 用于減壓，終壓為大氣壓，壓縮比由真空度決用于減壓，終壓為大氣壓，壓縮比由真空度決定。定。 終壓：終壓：壓送機(jī)械出口氣體的壓強(qiáng)。壓送機(jī)械出口氣體的壓強(qiáng)。 壓縮比：壓縮比：壓送機(jī)械出口與進(jìn)口氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)的比值。壓送機(jī)械出口與進(jìn)口氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)的比值。 工業(yè)上常用的通風(fēng)機(jī)有工業(yè)上常用的通風(fēng)機(jī)有軸流式軸流式和和離心式離心式兩類。兩類。 1.軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī) 軸流式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示。軸流式通風(fēng)軸流式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示。軸流式通風(fēng)機(jī)排送量大，但所產(chǎn)生的風(fēng)壓很小，一般只用來機(jī)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。通風(fēng)換氣，而不用來輸送氣體。 2.離心式通風(fēng)

3、機(jī)離心式通風(fēng)機(jī) 低壓離心式通風(fēng)機(jī)低壓離心式通風(fēng)機(jī)（1kPa以下）以下）中壓離心式通風(fēng)機(jī)中壓離心式通風(fēng)機(jī)（1-3kPa）高壓離心式通風(fēng)機(jī)高壓離心式通風(fēng)機(jī)（3-15kPa） 工作原理與離心泵相似。工作原理與離心泵相似。 通風(fēng)機(jī)壓頭習(xí)慣上表示成單位體積氣體所獲得的能量，通風(fēng)機(jī)壓頭習(xí)慣上表示成單位體積氣體所獲得的能量，與壓強(qiáng)相同。風(fēng)機(jī)的壓頭稱為與壓強(qiáng)相同。風(fēng)機(jī)的壓頭稱為全壓全壓(又稱又稱風(fēng)壓風(fēng)壓)。 根據(jù)所產(chǎn)生的全壓大小，分為根據(jù)所產(chǎn)生的全壓大小，分為（1）離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)）離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 離心式通風(fēng)機(jī)的工作原離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理和構(gòu)造與離心泵基本相同，理和構(gòu)造與離心泵基本相同，圖圖2-38所

4、示為一低壓離心式所示為一低壓離心式通風(fēng)機(jī)。為適應(yīng)輸送量大和通風(fēng)機(jī)。為適應(yīng)輸送量大和壓頭高的要求，通風(fēng)機(jī)的葉壓頭高的要求，通風(fēng)機(jī)的葉輪直徑一般是比較大的，輪直徑一般是比較大的，風(fēng)風(fēng)機(jī)的葉片形狀不一定是后彎?rùn)C(jī)的葉片形狀不一定是后彎的的，為產(chǎn)生較高壓頭也有，為產(chǎn)生較高壓頭也有徑徑向或前彎葉片向或前彎葉片 。離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī) (2)離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)與特性曲線離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)與特性曲線 離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、風(fēng)壓、軸風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率和效率。功率和效率。 氣體通過風(fēng)機(jī)的壓強(qiáng)變化較小，可視為不可壓氣體通過風(fēng)機(jī)的壓強(qiáng)變化較小，可視為不可壓縮流體，可用前述的

5、離心泵基本方程式分析離心通縮流體，可用前述的離心泵基本方程式分析離心通風(fēng)機(jī)的性能。風(fēng)機(jī)的性能。 1）風(fēng)量）風(fēng)量 單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，以風(fēng)以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的氣體狀態(tài)計(jì)機(jī)進(jìn)口處的氣體狀態(tài)計(jì)，以，以Q表示，單位為表示，單位為m3/h 。 2）風(fēng)壓）風(fēng)壓 單位體積的氣體流過風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量單位體積的氣體流過風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量，以以HT表示，單位為表示，單位為Jm3，(即即Pa)。由于。由于HT的單位與的單位與壓強(qiáng)的單位相同，故稱為壓強(qiáng)的單位相同，故稱為風(fēng)壓風(fēng)壓。風(fēng)壓的單位習(xí)慣上。風(fēng)壓的單位習(xí)慣上用用mmH2O來表示。來表示。 離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓取決于離心

6、通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、葉輪尺風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、葉輪尺寸、轉(zhuǎn)速和進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體密度寸、轉(zhuǎn)速和進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體密度。離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)。離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓由壓由實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)測(cè)定。一般通過測(cè)量風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口處氣體。一般通過測(cè)量風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口處氣體的流速與壓強(qiáng)的數(shù)值，按柏努利方程式來計(jì)算風(fēng)壓。的流速與壓強(qiáng)的數(shù)值，按柏努利方程式來計(jì)算風(fēng)壓。 離心通風(fēng)機(jī)對(duì)氣體所提供的有效能量，常以離心通風(fēng)機(jī)對(duì)氣體所提供的有效能量，常以1m3氣體作為基準(zhǔn)。若設(shè)風(fēng)機(jī)進(jìn)口為截面氣體作為基準(zhǔn)。若設(shè)風(fēng)機(jī)進(jìn)口為截面1-1 ，出，出口為截面口為截面2-2，根據(jù)柏努利方程式可得離心通風(fēng)，根據(jù)柏努利方程式可得離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓為機(jī)的風(fēng)壓為可簡(jiǎn)化為可簡(jiǎn)

7、化為21 ,212212122feThuuppgZZwH22212uppHT 通風(fēng)機(jī)性能表上所列的風(fēng)壓是指通風(fēng)機(jī)性能表上所列的風(fēng)壓是指全風(fēng)壓全風(fēng)壓。 風(fēng)機(jī)性能一般都是在風(fēng)機(jī)性能一般都是在20oC、1.01105Pa的條件的條件下用空氣測(cè)得的，該條件下空氣的密度為下用空氣測(cè)得的，該條件下空氣的密度為1.2kg/m3 ，離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓隨進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣，離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓隨進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體的密度而變，體的密度而變，實(shí)際條件下風(fēng)壓實(shí)際條件下風(fēng)壓 HT應(yīng)換算成應(yīng)換算成實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓來選擇風(fēng)機(jī)：實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓來選擇風(fēng)機(jī)：.21TTTHHH3）軸功率和效率）軸功率和效率4）特性曲線）特性曲線 離心通風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)

8、特性曲線如圖所示，離心通風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)特性曲線如圖所示，共有共有四條曲線四條曲線，這些曲線是在，這些曲線是在20和和1.01105Pa下用下用空氣測(cè)得的?？諝鉁y(cè)得的。1000QHNT（3）離心通風(fēng)機(jī)的選擇）離心通風(fēng)機(jī)的選擇 離心通風(fēng)機(jī)的選擇步驟如下：離心通風(fēng)機(jī)的選擇步驟如下： 1.1.根據(jù)柏努利方程式，計(jì)算輸送系統(tǒng)所需的實(shí)際根據(jù)柏努利方程式，計(jì)算輸送系統(tǒng)所需的實(shí)際風(fēng)壓風(fēng)壓HT,再將再將HT ，換算成實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓換算成實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓HT； 2.2.根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì)根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì)( (如清潔空氣、易燃、易如清潔空氣、易燃、易爆或腐蝕性氣體以及含塵氣體等爆或腐蝕性氣體以及含塵氣體等) )與

9、風(fēng)壓的范圍，與風(fēng)壓的范圍，確定確定風(fēng)機(jī)的類型；風(fēng)機(jī)的類型； 3. 3.根據(jù)以風(fēng)機(jī)根據(jù)以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)的的實(shí)際風(fēng)量實(shí)際風(fēng)量與與實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓下的風(fēng)壓HT，從風(fēng)機(jī)樣本或產(chǎn)品目錄中的特性曲線或，從風(fēng)機(jī)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(jī)號(hào)性能表中選擇合適的機(jī)號(hào) 。1 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) 常用的鼓風(fēng)機(jī)有常用的鼓風(fēng)機(jī)有旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式和和離心離心式式兩種類型。兩種類型。1.1羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)是羅茨鼓風(fēng)機(jī)是應(yīng)用最廣應(yīng)用最廣的一種的一種旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖2-41所所示。示。 羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于正位移型正位移型，其風(fēng)量其風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成

10、正比與轉(zhuǎn)速成正比，而與出口而與出口壓強(qiáng)無關(guān)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量為壓強(qiáng)無關(guān)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量為0.039m 3/s，出口壓強(qiáng)不超過，出口壓強(qiáng)不超過80kPa。1.2 離心鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī) 離心鼓風(fēng)機(jī)（透平鼓風(fēng)機(jī)）離心鼓風(fēng)機(jī)（透平鼓風(fēng)機(jī)）工作原理與離心通工作原理與離心通風(fēng)機(jī)相同，風(fēng)機(jī)相同，單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般不超過單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般不超過50kPa，壓，壓頭較高的離心鼓風(fēng)機(jī)是多級(jí)的。頭較高的離心鼓風(fēng)機(jī)是多級(jí)的。其結(jié)構(gòu)和多級(jí)離心其結(jié)構(gòu)和多級(jí)離心泵類似。泵類似。 離心鼓風(fēng)機(jī)的出口壓強(qiáng)（表壓）一般不超過離心鼓風(fēng)機(jī)的出口壓強(qiáng)（表壓）一般不超過0.3MPa，因壓縮比不大，因壓縮比不大，不需要冷卻裝置不需要冷卻裝置，

11、各級(jí)葉，各級(jí)葉輪尺寸基本相等。輪尺寸基本相等。 離心鼓風(fēng)機(jī)的選用方法與離心通風(fēng)機(jī)相同離心鼓風(fēng)機(jī)的選用方法與離心通風(fēng)機(jī)相同 。 2 離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī) 離心式壓縮機(jī)（透平壓縮機(jī)），其工作原理與離心鼓風(fēng)機(jī)完離心式壓縮機(jī)（透平壓縮機(jī)），其工作原理與離心鼓風(fēng)機(jī)完全相同，離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生高壓強(qiáng)，除級(jí)數(shù)較多外，更主要的全相同，離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生高壓強(qiáng)，除級(jí)數(shù)較多外，更主要的是采用高轉(zhuǎn)速。是采用高轉(zhuǎn)速。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作可靠、調(diào)節(jié)容易、體積小、重量輕、運(yùn)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。維修方便、流量大而均勻、壓縮氣可不受油污染。 缺點(diǎn)：

12、缺點(diǎn)： 制造精度要求高，當(dāng)流量偏離額定值時(shí)效率較低。制造精度要求高，當(dāng)流量偏離額定值時(shí)效率較低。3 真空泵真空泵 真空泵就是在負(fù)壓下吸氣、一般在大氣壓下真空泵就是在負(fù)壓下吸氣、一般在大氣壓下排氣的輸送機(jī)械，用來維持工藝系統(tǒng)要求的真空排氣的輸送機(jī)械，用來維持工藝系統(tǒng)要求的真空狀態(tài)。狀態(tài)。 注意：注意： 1.對(duì)于僅幾十個(gè)帕斯卡到上千對(duì)于僅幾十個(gè)帕斯卡到上千帕斯卡的真空度，可使用普通的帕斯卡的真空度，可使用普通的通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。 2. 維持較高的真空度，如絕維持較高的真空度，如絕對(duì)壓強(qiáng)對(duì)壓強(qiáng)20kPa以下至幾百個(gè)帕斯以下至幾百個(gè)帕斯卡，需要專門的真空泵?？?，需要專門的真空泵。 3.1

13、 往復(fù)式真空泵往復(fù)式真空泵 往復(fù)式真空泵的構(gòu)造和原理與往復(fù)式壓縮往復(fù)式真空泵的構(gòu)造和原理與往復(fù)式壓縮機(jī)基本相同。機(jī)基本相同。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1.真空泵的壓縮比很高真空泵的壓縮比很高(例如，對(duì)于例如，對(duì)于95的的真空度，壓縮比約為真空度，壓縮比約為20左右左右)； 2.所抽吸氣體的壓強(qiáng)很小，故真空泵的余隙所抽吸氣體的壓強(qiáng)很小，故真空泵的余隙容積必須更??；容積必須更?。?3.排出和吸入閥門必須更加輕巧。排出和吸入閥門必須更加輕巧。 真空泵的最主要特性是真空泵的最主要特性是極限真空極限真空和和抽氣速率抽氣速率。 （1）極限真空（殘余壓強(qiáng)）極限真空（殘余壓強(qiáng)） 真空泵所能達(dá)到真空泵所能達(dá)到的穩(wěn)定最低壓強(qiáng)，習(xí)慣上以絕對(duì)