通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和真空泵原理課件

1、2.6 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵 屬于氣體輸送設(shè)備。 (1) 分類：* 按出口壓力分類往復(fù)式 通風(fēng)機(jī)：終壓不大于1.471104Pa (表壓)，壓縮比 1.15； 鼓風(fēng)機(jī)：終壓不大于1.47129.2104Pa (表壓) ，壓縮比 29.2104Pa (表壓) ，壓縮比 4； 真空泵：終壓接近于0，壓縮比由真空度決定； 從設(shè)備中抽出氣體，使設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓。* 按結(jié)構(gòu)分類 離心式 能量衡算基準(zhǔn)不同， 液體 1kg 揚程，m 氣體 1m3 風(fēng)壓，N/m2 氣體壓縮時，產(chǎn)生熱效應(yīng)，需設(shè)冷卻裝置。(3) 氣、液體輸送設(shè)備區(qū)別風(fēng)機(jī)主要用于：氣體輸送；壓縮機(jī)主要用于：壓縮氣體。說明：2.6.1 離心

2、式通風(fēng)機(jī) 型式： 離心式多用于氣體輸送； 軸流式一般用于通風(fēng)換氣。離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)示意圖(a)離心式(b)軸流式(2) 離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)與特性曲線 風(fēng)量 qV ：以進(jìn)氣口體積流量計，m3/s、m3/h； 全風(fēng)壓 HT：單位體積的氣體流過風(fēng)機(jī)時所獲得的能量，Pa； 風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力變化小，氣體可視為不可壓縮流體，對風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口截面作能量衡算：靜風(fēng)壓動風(fēng)壓 軸功率 說明：HT 與 流體密度有關(guān) 離心通風(fēng)機(jī)特性曲線 效率(3) 離心通風(fēng)機(jī)的選用 由流體性質(zhì)，選擇風(fēng)機(jī)類型； 由管路所需風(fēng)壓、流量，確定具體型號； 例：輸送400C空氣，管路需要HT qV 選型 風(fēng)機(jī)特性曲線由廠家提供，列于風(fēng)機(jī)樣本中。

3、 標(biāo)定條件： 注意：按 HT 和 qV ，從樣本中選擇風(fēng)機(jī) 計算風(fēng)機(jī)效率，使其在高效區(qū)工作。 2.6.2 鼓風(fēng)機(jī)類型：離心式、羅茨式（1）離心式鼓風(fēng)機(jī)（透平鼓風(fēng)機(jī)） 主要結(jié)構(gòu)和工作原理與離心通風(fēng)機(jī)類似，為產(chǎn)生較高的風(fēng)壓，采用多級。出口表壓力一般不超過294103Pa。（2）羅茨鼓風(fēng)機(jī) 結(jié)構(gòu)壓縮比高，溫升過高，故壓縮機(jī)分為幾段。 段間設(shè)冷卻器，各段溫度大致相等 葉輪直徑逐段減小，葉輪寬度逐級略有減小說明：優(yōu)點：與往復(fù)壓縮機(jī)相比，離心壓縮機(jī)具有機(jī)體體積較小，流量大，供氣均勻，運動平穩(wěn)，易損部件少和維修較方便等。缺點：離心式壓縮機(jī)的制造精度要求極高，否則，在高轉(zhuǎn)速情況下將會產(chǎn)生很大的噪音和振動。注意

4、：當(dāng)離心式壓縮機(jī)進(jìn)氣量減小到允許的最小值， 壓縮機(jī)會發(fā)生喘振。因此，壓縮機(jī)必須在比喘 振流量大5%10%的范圍內(nèi)操作。整個循環(huán)活塞對氣體所作的功：等溫壓縮循環(huán)：12340V2V1VP1P2 無余隙壓縮循環(huán)56k多變指數(shù)，1 r多變壓縮循環(huán)：影響壓縮所需軸功Ws和排氣溫度 T2 的主要因素： （1）壓縮比p1/p2愈大，Ws和T2也愈大； （2）壓縮所需的軸功Ws與吸入氣體量（V1一V4）成正比； （3）多變指數(shù)k愈大，則Ws和T2也愈大。 注意：對于石油氣壓縮機(jī)用空氣試車或用氮氣置換石油氣時，務(wù)須注意超負(fù)荷和超溫的問題。 出口溫度：12340V2V1VP1P2P 有余隙壓縮循環(huán)V4V3 有余隙

5、壓縮循環(huán) 余隙體積：V3余隙系數(shù)：新鮮氣體：V1-V4容積系數(shù)：無余隙時：大、中型壓縮機(jī)的低壓氣缸 8% 高壓氣缸12%12340V2V1VP1P2P 有余隙壓縮循環(huán)V4V3多變壓縮過程：討論：壓縮比一定時,，0 一定，壓縮機(jī)達(dá)到的最高壓力是有限制的。 余隙系數(shù)一定， 0 0 =0， 壓縮極限 主要性能參數(shù)(a）排氣量(生產(chǎn)能力或吸氣量): 將壓縮機(jī)在單位時間內(nèi)排出的氣體體積換算成吸入狀態(tài)下的數(shù)值。無余隙時的理論吸氣量：實際吸氣量 理論吸氣量實際排氣量：由于泄露，實際排氣量 理論軸功率大增加氣缸減小壓縮比，減少余隙的影響；中間冷卻器降低氣體溫度，降低壓縮機(jī)功耗。（a）多級壓縮與單級壓縮所需軸功

6、的比較三級壓縮所需外功常用的級數(shù)：2 6 級分三級絕熱壓縮所需的軸功 一級絕熱壓縮所需軸功（b） 多級壓縮級間壓力的確定若每級按無余隙循環(huán)可逆多變過程考慮，且各級氣體入口溫度相同，經(jīng)推導(dǎo)得：最小軸功：說明：每級壓縮比相等，每級所需軸功也相等。此時，所需總功最小。（e）壓縮氣體的種類：空氣壓縮機(jī)、氨氣壓縮機(jī)、石油氣壓縮機(jī)等；（f）氣缸在空間的位置:立式（氣缸垂直放置）； 臥式（氣缸水平放置）； 角式（氣缸互相配置成V型、W型、L型）。 選用與操作a）選定壓縮機(jī)的種類 。 依據(jù)：所處理的氣體b）選定結(jié)構(gòu)形式。 依據(jù)：操作環(huán)境c） 定出壓縮機(jī)的規(guī)格。 依據(jù)：生產(chǎn)中所要求的排氣量與排氣壓力 2.6.4

7、 真空泵 將氣體由大氣壓以下的低壓氣體經(jīng)過壓縮而排向大氣的設(shè)備，實際上，也是一種壓縮機(jī)。 （1）與一般壓縮機(jī)的區(qū)別 進(jìn)氣壓力與排氣壓力之差最多也只是1.0133105Pa，但隨著進(jìn)氣壓力逐漸趨于真空，壓縮比將要變得很高。 隨著真空度的提高，設(shè)備中的液體及其蒸氣也將越來越容易地與氣體同時被抽吸進(jìn)來，其結(jié)果是使可以達(dá)到的真空度下降。 因為所處理的氣體的密度很小，所以氣缸容積和功率對比就要大一些。在一般的多級壓縮中，是越到高壓級氣缸直徑就越小，但在多級真空泵中，則通常是做成同一尺寸的氣缸。 旋轉(zhuǎn)真空泵（a）液環(huán)真空泵： 常用的有水環(huán)真空泵、納西泵 特點：屬于濕式真空泵，最高真空度可達(dá)85； 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、沒有活門、經(jīng)久耐用； 為了維護(hù)泵內(nèi)液封以及冷卻泵體，運轉(zhuǎn)時常需要不斷向 泵內(nèi)充水。 水環(huán)真空泵納西泵 液環(huán)真空泵的特點： 抽出的氣體不與泵殼直接接觸，因此，在抽吸腐蝕性氣體時只要葉輪采用耐腐蝕材料制造即可。 泵內(nèi)所注入的液體必須