流體輸送機(jī)械2

1、2.3 其他類(lèi)型泵其他類(lèi)型泵( (自自 學(xué)學(xué)) )2.3.1 往復(fù)泵往復(fù)泵2.3.2 計(jì)量泵計(jì)量泵2.3.3 隔膜泵隔膜泵2.3.4 齒輪泵齒輪泵2.3.5 螺桿泵螺桿泵2.3.6 旋渦泵旋渦泵2.3.1 往復(fù)泵往復(fù)泵一、一、 結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理泵缸；活塞；活塞桿；吸入閥、排出閥泵缸；活塞；活塞桿；吸入閥、排出閥 vthe chamber is a stationary cylinder that contains a pistonvThe liquid is drawn into the cylinder or discharge by the reciprocating move

2、s of a piston in the cylindervthe liquid is forced out by the piston on the return stroke ，high pressures chamberpistondischargeinletpistonliquidPressure energywork工作原理：工作原理：說(shuō)明：說(shuō)明： 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直接以靜壓能形式供能?；钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，直接以靜壓能形式供能。 為耐高壓，活塞和連桿用柱塞代替。為耐高壓，活塞和連桿用柱塞代替。 往復(fù)泵是一種容積式泵往復(fù)泵是一種容積式泵double-action: continuoussing

3、le-action: discontinuous活塞桿的截面積，活塞桿的截面積，m m2 2。 60/nsAQTAsn60/2nsaAQTa單動(dòng)泵：?jiǎn)蝿?dòng)泵：活塞截面積，活塞截面積，m m2 2；活塞沖程，活塞沖程，m m；活塞往復(fù)頻率，次活塞往復(fù)頻率，次/min/min雙動(dòng)泵：雙動(dòng)泵：二、往復(fù)泵的流量和壓頭二、往復(fù)泵的流量和壓頭1.理論平均流量理論平均流量 2. 實(shí)際平均流量實(shí)際平均流量= =容積效率容積效率 理論平均流量理論平均流量理QQV與壓頭無(wú)關(guān)與壓頭無(wú)關(guān)3. 流量的精確性流量的精確性 Q僅與活塞面積僅與活塞面積、沖程、往復(fù)頻率有關(guān)，、沖程、往復(fù)頻率有關(guān)，與泵的壓頭和管路特性無(wú)關(guān)。與泵的

4、壓頭和管路特性無(wú)關(guān)。 4. 往復(fù)泵的壓頭往復(fù)泵的壓頭 擠壓供液，擠壓供液，H任意高。任意高。其上限取決于其上限取決于泵的機(jī)械強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)的功率，與泵的機(jī)械強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)的功率，與泵幾何尺寸無(wú)關(guān)。泵幾何尺寸無(wú)關(guān)。實(shí)際取決于管路特性實(shí)際取決于管路特性 5. 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) Q僅僅與與泵特性有關(guān)，與管路特性和泵特性有關(guān)，與管路特性和H無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) H僅僅與與管路特性有關(guān)，與泵特性和管路特性有關(guān)，與泵特性和Q無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) 正位移特性正位移特性高阻高壓！高阻高壓！Work point 三三 往復(fù)泵的操作要點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的操作要點(diǎn)和流量調(diào)節(jié) 1. 適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合 ( (Q不太大，不太大，H較高，非腐蝕和懸浮

5、物較高，非腐蝕和懸浮物) ) 2. 吸上高度吸上高度 與上游壓強(qiáng)、被輸送液體的性質(zhì)和溫度有關(guān)與上游壓強(qiáng)、被輸送液體的性質(zhì)和溫度有關(guān) 3. 有自吸作用，有自吸作用，啟動(dòng)前不需要灌泵啟動(dòng)前不需要灌泵 4. 一般不設(shè)出口閥，若有，也必須打開(kāi)啟動(dòng)一般不設(shè)出口閥，若有，也必須打開(kāi)啟動(dòng) 5. 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法用旁路閥調(diào)節(jié)流量用旁路閥調(diào)節(jié)流量 必須注意的是排出閥和支路閥不可同時(shí)關(guān)閉。必須注意的是排出閥和支路閥不可同時(shí)關(guān)閉。 改變活塞往復(fù)頻率和次數(shù)改變活塞往復(fù)頻率和次數(shù)這種辦法比較簡(jiǎn)這種辦法比較簡(jiǎn)便，但會(huì)引起一便，但會(huì)引起一定能量損失定能量損失。課堂作業(yè) 往復(fù)泵是怎樣工作的？往復(fù)泵是怎

6、樣工作的？ 往復(fù)泵如何操作及調(diào)節(jié)流量？往復(fù)泵如何操作及調(diào)節(jié)流量？ 怎樣改善往復(fù)泵排液的不均勻性？怎樣改善往復(fù)泵排液的不均勻性？ 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)和離心泵有什么不同？往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)和離心泵有什么不同？ 2.3.2 計(jì)量泵（或稱(chēng)比例泵）一、一、 外觀(guān)外觀(guān)二、二、工作原理工作原理往復(fù)泵的一種往復(fù)泵的一種原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)三、三、流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)調(diào)整偏心度調(diào)整偏心度柱塞沖程變化柱塞沖程變化 流量調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)。 四、四、應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合輸送量或配比要求非常精確，輸送量或配比要求非常精確，小流量的小流量的2.3.3 隔膜泵隔膜泵一、一、 外觀(guān)外觀(guān)二、工作原理二

7、、工作原理往復(fù)泵的一種往復(fù)泵的一種三、流量調(diào)節(jié)三、流量調(diào)節(jié)調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路四、應(yīng)用場(chǎng)合四、應(yīng)用場(chǎng)合腐蝕性的液體、固體懸浮液腐蝕性的液體、固體懸浮液2.3.4 齒輪泵齒輪泵一、一、 剖面圖剖面圖二、工作原理二、工作原理旋轉(zhuǎn)泵的一種旋轉(zhuǎn)泵的一種三、流量調(diào)節(jié)三、流量調(diào)節(jié)四、應(yīng)用場(chǎng)合四、應(yīng)用場(chǎng)合轉(zhuǎn)速或旁路轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。不適于輸送固體懸浮液不適于輸送固體懸浮液2.3.5 螺桿泵螺桿泵一、外觀(guān)一、外觀(guān)二、工作原理二、工作原理旋轉(zhuǎn)泵的一種旋轉(zhuǎn)泵的一種單螺桿單螺桿三螺桿三螺桿三、三、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或旁路轉(zhuǎn)速或旁路四

8、、四、 應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。適于輸送固體懸浮液適于輸送固體懸浮液2.3.6 旋渦泵旋渦泵 一、工作原理一、工作原理特殊類(lèi)型的離心泵特殊類(lèi)型的離心泵 旋渦泵是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片，對(duì)流道內(nèi)旋渦泵是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片，對(duì)流道內(nèi)液體進(jìn)行三維流動(dòng)的動(dòng)量交換而輸送液體液體進(jìn)行三維流動(dòng)的動(dòng)量交換而輸送液體。葉輪葉輪開(kāi)有凹槽的圓盤(pán)開(kāi)有凹槽的圓盤(pán)引水道引水道葉輪旋轉(zhuǎn)，凹槽內(nèi)液體被做功。在引水道和凹槽間葉輪旋轉(zhuǎn)，凹槽內(nèi)液體被做功。在引水道和凹槽間往返多次，被多次做功。往返多次，被多次做功。二、流量調(diào)節(jié)二、流量調(diào)節(jié)Q， N與正位移泵相同與正位移泵相同三、應(yīng)

9、用場(chǎng)合三、應(yīng)用場(chǎng)合Q，H高壓頭，較小流量高壓頭，較小流量不適于輸送固體懸浮液、高粘度流體不適于輸送固體懸浮液、高粘度流體u液體在葉片與引水道之間的反夏迂回是靠離液體在葉片與引水道之間的反夏迂回是靠離 力的作用，故旋渦泵在開(kāi)動(dòng)前也要灌滿(mǎn)液體力的作用，故旋渦泵在開(kāi)動(dòng)前也要灌滿(mǎn)液體u旋渦泵的最高效率比離心泵低，特性曲也與離旋渦泵的最高效率比離心泵低，特性曲也與離心泵有所不同。心泵有所不同。u旋渦泵在啟動(dòng)泵時(shí)，出口閥必須全開(kāi)。旋渦泵在啟動(dòng)泵時(shí)，出口閥必須全開(kāi)。 問(wèn) 題？ 查閱資料，了解目前常用的還有那些液查閱資料，了解目前常用的還有那些液體輸送設(shè)備？基本原理是什么？體輸送設(shè)備？基本原理是什么？各類(lèi)泵的

10、比較與選擇各類(lèi)泵的比較與選擇 離心泵目前在化工廠(chǎng)中已成為應(yīng)用最廣的一離心泵目前在化工廠(chǎng)中已成為應(yīng)用最廣的一種泵。種泵。 往復(fù)泵易于獲得高壓頭而難以獲得大流量。往復(fù)泵易于獲得高壓頭而難以獲得大流量。旋旋 旋渦泵只適用于流量小，而壓頭較高的場(chǎng)合，旋渦泵只適用于流量小，而壓頭較高的場(chǎng)合，對(duì)高粘度料液尤其適宜。對(duì)高粘度料液尤其適宜。比較離心泵、容積式泵、旋轉(zhuǎn)泵的結(jié)構(gòu)、原比較離心泵、容積式泵、旋轉(zhuǎn)泵的結(jié)構(gòu)、原理、操作和使用場(chǎng)合理、操作和使用場(chǎng)合2.4 氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械2.4.1 概述概述2.4.2 氣體輸送設(shè)備的分類(lèi)與選型氣體輸送設(shè)備的分類(lèi)與選型2.4.3 離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)2.4.4 往

11、復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)2.4.1 概述概述 一、氣體輸送機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一、氣體輸送機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 氣體輸送氣體輸送 壓力不高，但量大，動(dòng)力消耗大壓力不高，但量大，動(dòng)力消耗大產(chǎn)生高壓氣體：產(chǎn)生高壓氣體： 終到設(shè)備壓力高終到設(shè)備壓力高產(chǎn)生真空：產(chǎn)生真空： 上游設(shè)備負(fù)壓操作上游設(shè)備負(fù)壓操作二、氣體輸送機(jī)械的一般特點(diǎn)二、氣體輸送機(jī)械的一般特點(diǎn) 動(dòng)力消耗大動(dòng)力消耗大 設(shè)備體積龐大設(shè)備體積龐大 特殊性特殊性氣體的可壓縮性氣體的可壓縮性 三、氣體輸送機(jī)械的分類(lèi)三、氣體輸送機(jī)械的分類(lèi) 工作原理工作原理離心式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式、噴射式等離心式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式、噴射式等出口壓力（終壓）和壓縮比出口壓

12、力（終壓）和壓縮比 通風(fēng)機(jī)：通風(fēng)機(jī)：終壓終壓 1515kPa，壓縮比，壓縮比1 1至至1.151.15鼓風(fēng)機(jī)：鼓風(fēng)機(jī)：終壓終壓1515300300kPa，壓縮比小于，壓縮比小于4 4。壓縮機(jī)：壓縮機(jī)：終壓終壓 300300kPa以上，壓縮比大于以上，壓縮比大于4 4。真空泵：真空泵：造成負(fù)壓，終壓造成負(fù)壓，終壓p0 0，壓縮比由真空度決定。，壓縮比由真空度決定。 12pp前級(jí)出口氣體絕壓后級(jí)出口氣體絕壓壓縮比 fans (low pressure 100mmH2O) 出口風(fēng)壓低于出口風(fēng)壓低于1kpa(表壓表壓)centrifugal blower(鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī))(intermediate pr

13、essure ) 13kpa (100300mmH2O (atg) compressor 315kpa(3001500mmH2O)(atg) reciprocating low pressure (10kpa)(atg)compressor intermediate pressure 10100 kpa (atg) high pressure 1001000kpa(atg) Rotary blower (羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)) Rotary liquid circular compressor (液環(huán)式的壓縮機(jī)液環(huán)式的壓縮機(jī)) Hydraulic jetting pump( 水力噴射泵水力噴射

14、泵)Vacuum pump Vapourous jetting pump(蒸汽噴射泵蒸汽噴射泵) 能量衡算基準(zhǔn)不同，能量衡算基準(zhǔn)不同， 液體液體 1kg 揚(yáng)程，揚(yáng)程，m 氣體氣體 1m3 風(fēng)壓，風(fēng)壓，N/m2 氣體壓縮時(shí)，產(chǎn)生熱效應(yīng)，需設(shè)冷卻裝置氣體壓縮時(shí)，產(chǎn)生熱效應(yīng)，需設(shè)冷卻裝置。 氣、液體輸送設(shè)備區(qū)別氣、液體輸送設(shè)備區(qū)別風(fēng)機(jī)主要用于：氣體輸送；風(fēng)機(jī)主要用于：氣體輸送；壓縮機(jī)主要用于：壓縮氣體。壓縮機(jī)主要用于：壓縮氣體。2.4.2 離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)型式：型式： 離心式離心式多用于氣體輸送；多用于氣體輸送； 軸流式軸流式一般用于通風(fēng)換氣。一般用于通風(fēng)換氣。離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)示意圖離心

15、式和軸流式通風(fēng)機(jī)示意圖(a) 離心式離心式(b) 軸流式軸流式 結(jié)構(gòu)： 主要部件：葉輪、蝸殼； 葉片形式： 低壓風(fēng)機(jī) 葉片平直； 中、高壓風(fēng)機(jī) 葉片彎曲。 工作原理工作原理 ：同離心泵：同離心泵1機(jī)殼機(jī)殼2葉輪葉輪3吸入口吸入口4排除口排除口一、離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 葉輪直徑較大葉輪直徑較大 適應(yīng)大風(fēng)量適應(yīng)大風(fēng)量葉片數(shù)較多葉片數(shù)較多 葉片有平直、前彎、后彎葉片有平直、前彎、后彎不求高效率時(shí)不求高效率時(shí)前彎前彎?rùn)C(jī)殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常為矩形機(jī)殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常為矩形 二、性能參數(shù)和特性曲線(xiàn)二、性能參數(shù)和特性曲線(xiàn) 1. 風(fēng)量：風(fēng)量：按按入口狀態(tài)計(jì)入口

16、狀態(tài)計(jì)的單位時(shí)間內(nèi)的排氣體積。的單位時(shí)間內(nèi)的排氣體積。m3/s，m3/h 2.2.全風(fēng)壓：全風(fēng)壓：?jiǎn)挝惑w積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)獲得的能量單位體積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)獲得的能量HT。J/m3，Pa性能表上參數(shù)性能表上參數(shù)(1atm(1atm、2020空氣空氣 ) ) HT0（總壓能）總壓能） HsT0（靜壓能）（靜壓能）fepupgzWupgz222222111112121kpTHHuuppH)(2)(2122123/mJ風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力變化小，氣體可視為不可壓縮流體，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口截面作能量衡算：靜風(fēng)壓動(dòng)風(fēng)壓 出口速度很高，且壓縮比小，動(dòng)風(fēng)壓占比例很高出口速度很高，且壓縮比小，動(dòng)風(fēng)壓占比例很高 氣體獲能氣體獲能

17、 = = 進(jìn)出口靜壓差進(jìn)出口靜壓差( (靜風(fēng)壓靜風(fēng)壓)+)+動(dòng)能差動(dòng)能差( (動(dòng)風(fēng)壓動(dòng)風(fēng)壓) )gHWHeTTH 軸功率軸功率 NNe)(1000kWQHNNTe說(shuō)明：說(shuō)明：HT 與與 流體密度流體密度有關(guān)有關(guān) 離心通風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)離心通風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn) 效率效率 QNQQHTQHSQ 4. 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) 1atm1atm、2020用空氣測(cè)定用空氣測(cè)定 HT0Q，HsT0Q，NQ， Q)/2 . 1(20130mkgCatm的空氣、(3) 離心通風(fēng)機(jī)的選用離心通風(fēng)機(jī)的選用 由流體性質(zhì)，選擇風(fēng)機(jī)類(lèi)型；由流體性質(zhì)，選擇風(fēng)機(jī)類(lèi)型； 由管路所需風(fēng)壓、流量，確定具體型號(hào)；由管路所需風(fēng)壓、流量，確定具體型號(hào)

18、； 例：輸送400 0C空氣，管路需要HT qV 選型選型 2 . 1 NN軸功率：2 . 1TTHH風(fēng)壓：注意：注意：按按 HT 和和 QV ，從樣本中選擇風(fēng)機(jī)從樣本中選擇風(fēng)機(jī) 計(jì)算風(fēng)機(jī)效率，使其在高效區(qū)工作。,TTHH VVQQ鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)離心式離心式羅茨式羅茨式（1）離心式鼓風(fēng)機(jī)（透平鼓風(fēng)機(jī)）離心式鼓風(fēng)機(jī)（透平鼓風(fēng)機(jī)）u主要結(jié)構(gòu)和工作原理與離心通風(fēng)機(jī)類(lèi)似，主要結(jié)構(gòu)和工作原理與離心通風(fēng)機(jī)類(lèi)似，u產(chǎn)生較高的風(fēng)壓，采用多級(jí)。產(chǎn)生較高的風(fēng)壓，采用多級(jí)。u出口表壓力一般不超過(guò)出口表壓力一般不超過(guò)294103Pa。外形外形 離心泵離心泵蝸殼形通道常為圓形蝸殼形通道常為圓形 羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī) 工作

19、原理工作原理 齒輪泵齒輪泵 正位移型：風(fēng)量正位移型：風(fēng)量 n，與出，與出口壓強(qiáng)無(wú)關(guān)口壓強(qiáng)無(wú)關(guān) 風(fēng)量：風(fēng)量：2500m3/min 出口表壓可達(dá)出口表壓可達(dá)80kPa氣體溫度氣體溫度 85否則轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住否則轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住 壓縮機(jī)壓縮機(jī) 離心式、離心式、 往復(fù)式往復(fù)式 轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子：主軸、多級(jí)葉輪、軸套及平衡元件主軸、多級(jí)葉輪、軸套及平衡元件 定子：定子：氣缸和隔板氣缸和隔板 2.4.4 離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī) 一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)定子與轉(zhuǎn)子定子與轉(zhuǎn)子作用原理與離心作用原理與離心鼓風(fēng)機(jī)相同，為鼓風(fēng)機(jī)相同，為達(dá)到較高的出口達(dá)到較高的出口壓力，采用壓力，采用多級(jí)多級(jí)數(shù)數(shù)，大葉輪直徑大葉輪

20、直徑，高轉(zhuǎn)數(shù)高轉(zhuǎn)數(shù) (一般在一般在5000rpm以上以上)。葉輪葉輪二、二、 工作原理工作原理 氣體氣體葉輪中心葉輪中心離心力做功離心力做功高速到達(dá)外圍高速到達(dá)外圍擴(kuò)壓器降速、增壓擴(kuò)壓器降速、增壓彎道，回流器彎道，回流器下一級(jí)葉輪中心下一級(jí)葉輪中心增壓多次，高壓離開(kāi)增壓多次，高壓離開(kāi)三、三、 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) 與離心通風(fēng)機(jī)相似與離心通風(fēng)機(jī)相似四、特點(diǎn)四、特點(diǎn) 體積和重量都很小而流量很大；體積和重量都很小而流量很大； 供氣均勻；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)供氣均勻；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 易損部件少、維護(hù)方便易損部件少、維護(hù)方便 往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī) 開(kāi)始時(shí)刻開(kāi)始時(shí)刻P1, V1,壓縮壓縮階段階段 ，活塞位于最右端，點(diǎn)，活塞

21、位于最右端，點(diǎn)1向左運(yùn)動(dòng)向左運(yùn)動(dòng)S關(guān)關(guān)D關(guān)關(guān)直至直至2點(diǎn)，點(diǎn)，D被頂開(kāi)之前被頂開(kāi)之前P2,V2,排氣排氣階段階段 繼續(xù)向左繼續(xù)向左D開(kāi)排氣開(kāi)排氣P2不變不變直至最左端，直至最左端，V=0=0點(diǎn)點(diǎn)3吸氣吸氣階段階段 向右運(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)P=P10V1點(diǎn)點(diǎn)1點(diǎn)點(diǎn)2 往復(fù)壓縮機(jī)的操作原理和往復(fù)泵很相似、往復(fù)壓縮機(jī)的操作原理和往復(fù)泵很相似、 往復(fù)壓縮機(jī)處理的是可壓縮的氣體，它的往復(fù)壓縮機(jī)處理的是可壓縮的氣體，它的工作過(guò)程與往復(fù)泵不同工作過(guò)程與往復(fù)泵不同 是一個(gè)熱力學(xué)過(guò)程。是一個(gè)熱力學(xué)過(guò)程。12340V2V1VP1P2 無(wú)余隙壓縮循環(huán)56 無(wú)余隙壓縮循環(huán)無(wú)余隙壓縮循環(huán)21VVpdV壓縮：22220VpVp

22、）（排氣：1111)0(VpVp吸氣：112221VpVppdVWVVs21ppsVdpWconstkVpVpii1121ppsdppkW121112lnlnppVpppkWs整個(gè)循環(huán)活塞對(duì)氣體所作的功：整個(gè)循環(huán)活塞對(duì)氣體所作的功：等溫壓縮循環(huán)：等溫壓縮循環(huán)：12340V2V1VP1P2 無(wú)余隙壓縮循環(huán)5612340V2V1VP1P2無(wú)余隙壓縮循環(huán)256絕熱壓縮循環(huán)：絕熱壓縮循環(huán)：rrrpVVpVp22111111211rrsppVprrWrrppTT11212r 絕熱指數(shù)出口溫度：出口溫度：1111211kksppVpkkWkkppTT11212k多變指數(shù)，1 r多變壓縮循環(huán)：多變壓縮循環(huán)：

23、影響壓縮所需軸功影響壓縮所需軸功Ws和排氣溫度和排氣溫度 T2 的主要因素：的主要因素： （1）壓縮比）壓縮比p1/p2愈大，愈大，Ws和和T2也愈大；也愈大； （2）壓縮所需的軸功）壓縮所需的軸功Ws與吸入氣體量（與吸入氣體量（V1一一V4）成正比；）成正比； （3）多變指數(shù)）多變指數(shù)k愈大，則愈大，則Ws和和T2也愈大。也愈大。 注意：對(duì)于石油氣壓縮機(jī)用空氣試車(chē)或用氮?dú)庵脫Q石油氣時(shí)，注意：對(duì)于石油氣壓縮機(jī)用空氣試車(chē)或用氮?dú)庵脫Q石油氣時(shí)，務(wù)須注意超負(fù)荷和超溫的問(wèn)題。務(wù)須注意超負(fù)荷和超溫的問(wèn)題。 出口溫度：出口溫度：12340V2V1VP1P2P 有余隙壓縮循環(huán)有余隙壓縮循環(huán)V4V3 有余隙壓

24、縮循環(huán)有余隙壓縮循環(huán) 余隙體積：余隙體積：V3余隙系數(shù)：余隙系數(shù)：313VVV新鮮氣體：新鮮氣體：V1-V4容積系數(shù)：容積系數(shù)：31410VVVV010無(wú)余隙時(shí)：無(wú)余隙時(shí)：大、中型壓縮機(jī)的低壓氣缸大、中型壓縮機(jī)的低壓氣缸 8% 高高壓氣缸壓氣缸12%12340V2V1VP1P2P 有余隙壓縮循環(huán)有余隙壓縮循環(huán)V4V3111120kpp多變壓縮過(guò)程：多變壓縮過(guò)程：討論：討論：壓縮比一定時(shí)壓縮比一定時(shí), ,，0 一定，壓縮機(jī)達(dá)到的最高壓力是有限制的。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，余隙系數(shù)一定， 0 0 =0， 壓縮極限壓縮極限12pp12pp 主要性能參數(shù)主要性能參數(shù)(a）

25、排氣量）排氣量(生產(chǎn)能力或吸氣量生產(chǎn)能力或吸氣量): 將壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出將壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體體積換算成吸入狀態(tài)下的數(shù)值。的氣體體積換算成吸入狀態(tài)下的數(shù)值。無(wú)余隙時(shí)的理論吸氣量：rFVsnAqmin，單缸單動(dòng)泵：rfFVsnAAq）（單缸雙動(dòng)泵：，2min實(shí)際吸氣量實(shí)際吸氣量 理論吸氣量理論吸氣量實(shí)際排氣量：實(shí)際排氣量：min,min,VdVqq由于泄露，實(shí)際排氣量實(shí)際排氣量 理論軸功率大理論軸功率大原因：原因：(1)實(shí)際吸氣量比實(shí)際排氣量大，凡吸入的氣體都經(jīng)過(guò)實(shí)際吸氣量比實(shí)際排氣量大，凡吸入的氣體都經(jīng)過(guò)壓縮，多消耗了能量；壓縮，多消耗了能量；(2) 氣體在氣缸內(nèi)脈動(dòng)及通過(guò)閥門(mén)等

26、的流動(dòng)阻力，也要?dú)怏w在氣缸內(nèi)脈動(dòng)及通過(guò)閥門(mén)等的流動(dòng)阻力，也要消耗能量；消耗能量；壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件的摩擦，還要消耗能量。壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件的摩擦，還要消耗能量。 所以壓縮機(jī)的軸功率為所以壓縮機(jī)的軸功率為:PTPP 多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮三級(jí)壓縮機(jī)流程圖三級(jí)壓縮機(jī)流程圖1 1級(jí)級(jí)2 2級(jí)級(jí)3 3級(jí)級(jí)1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 1，4 4，7-7-氣缸；氣缸；2 2，5-5-中間冷卻器；中間冷卻器；8-8-出口氣體冷卻器；出口氣體冷卻器；3 3，6 6，9-9-油水分離器油水分離器存在壓縮極限；存在壓縮極限；溫度過(guò)高；溫度過(guò)高； 機(jī)械結(jié)構(gòu)不合理。機(jī)械結(jié)構(gòu)不合理。 一般地，壓縮比

27、一般地，壓縮比 8時(shí)，應(yīng)采用多級(jí)壓縮時(shí)，應(yīng)采用多級(jí)壓縮. 原因：原因：增加氣缸增加氣缸減小壓縮比，減少余隙的影響；減小壓縮比，減少余隙的影響；中間冷卻器中間冷卻器降低氣體溫度，降低壓縮機(jī)功耗。降低氣體溫度，降低壓縮機(jī)功耗。（a）多級(jí)壓縮與單級(jí)壓縮所需軸功的比較）多級(jí)壓縮與單級(jí)壓縮所需軸功的比較三級(jí)壓縮所需外功三級(jí)壓縮所需外功常用的級(jí)數(shù)：常用的級(jí)數(shù)：2 6 級(jí)級(jí)分三級(jí)絕熱壓縮所需的軸功分三級(jí)絕熱壓縮所需的軸功 一級(jí)絕熱壓縮所需軸功一級(jí)絕熱壓縮所需軸功（b） 多級(jí)壓縮級(jí)間壓力的確定多級(jí)壓縮級(jí)間壓力的確定若每級(jí)按無(wú)余隙循環(huán)可逆多變過(guò)程考慮，且各級(jí)氣體若每級(jí)按無(wú)余隙循環(huán)可逆多變過(guò)程考慮，且各級(jí)氣體入口

28、溫度相同，經(jīng)推導(dǎo)得：入口溫度相同，經(jīng)推導(dǎo)得：nniniiiiiipppppppppp12) 1( ,2 ,3 ,1 ,2 ,11 ,1111211min,nkksppVpknkW最小軸功：最小軸功：說(shuō)明：每級(jí)壓縮比相等，每級(jí)所需軸功也相等。此時(shí)，說(shuō)明：每級(jí)壓縮比相等，每級(jí)所需軸功也相等。此時(shí)，所需總功最小。所需總功最小。 壓縮機(jī)的分類(lèi)和構(gòu)造壓縮機(jī)的分類(lèi)和構(gòu)造分類(lèi)方法分類(lèi)方法:（a） 吸、排氣體方式：?jiǎn)蝿?dòng)、復(fù)動(dòng)吸、排氣體方式：?jiǎn)蝿?dòng)、復(fù)動(dòng)（b） 壓縮級(jí)數(shù)：壓縮級(jí)數(shù)： 單級(jí)（壓縮比單級(jí)（壓縮比28）；）； 兩級(jí)（壓縮比兩級(jí)（壓縮比850）；）； 多級(jí)（壓縮比多級(jí)（壓縮比1001000）。）。（c）

29、終壓終壓 ： 低壓（低壓（10.133105Pa）；）； 中壓（中壓（10.133101.33105Pa）；）； 高壓（高壓（101.331013.3105Pa）。）。（d） 生產(chǎn)能力：小型（生產(chǎn)能力：小型（10m3min以下）；以下）； 中型（中型（1030m3min）；）； 大型（大型（30m3min以上）。以上）。（e）壓縮氣體的種類(lèi)：）壓縮氣體的種類(lèi)：空氣壓縮機(jī)、氨氣壓縮機(jī)、石油氣壓縮機(jī)等；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）氣缸在空間的位置:立式（氣缸垂直放置）；立式（氣缸垂直放置）； 臥式（氣缸水平放置）；臥式（氣缸水平放置）；角式（氣缸互相配置成角式（

30、氣缸互相配置成V型、型、W型、型、L型）。型）。 選用與操作選用與操作a）選定壓縮機(jī)的種類(lèi)）選定壓縮機(jī)的種類(lèi) 。 依據(jù)：所處理的氣體依據(jù)：所處理的氣體b）選定結(jié)構(gòu)形式。）選定結(jié)構(gòu)形式。 依據(jù)依據(jù)：操作環(huán)境操作環(huán)境c） 定出壓縮機(jī)的規(guī)格。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依據(jù)：生產(chǎn)中所要求的排氣量與排氣壓力往復(fù)式壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié)往復(fù)式壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié) （1 1）調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 （2 2）旁路調(diào)節(jié)）旁路調(diào)節(jié) （3 3）改變氣缸余隙體積）改變氣缸余隙體積 真空泵真空泵 將氣體由低壓氣體經(jīng)過(guò)壓縮而排向大氣的設(shè)備，一種壓縮機(jī)。將氣體由低壓氣體經(jīng)過(guò)壓縮而排向大氣的設(shè)備

31、，一種壓縮機(jī)。 （1）與一般壓縮機(jī)的區(qū)別）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只是進(jìn)氣壓力與排氣壓力之差最多只是1.0133105Pa，但隨著進(jìn)，但隨著進(jìn)氣壓力逐漸趨于真空，壓縮比將要變得很高。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(lái)越容易隨著真空度的提高，設(shè)備中的液體及其蒸氣也將越來(lái)越容易地與氣體同時(shí)被抽吸進(jìn)來(lái)，其結(jié)果是使可以達(dá)到的真空度下降。地與氣體同時(shí)被抽吸進(jìn)來(lái)，其結(jié)果是使可以達(dá)到的真空度下降。 因?yàn)樗幚淼臍怏w的密度很小，所以氣缸容積和功率對(duì)比就因?yàn)樗幚淼臍怏w的密度很小，所以氣缸容積和功率對(duì)比就要大一些。要大一些。（2）真空泵

32、的主要性能參數(shù)）真空泵的主要性能參數(shù) 極限真空度或殘余壓力：真空泵所能達(dá)到的最高真空度；極限真空度或殘余壓力：真空泵所能達(dá)到的最高真空度； 抽氣速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)真空泵在殘余壓力和溫度條件下所能抽氣速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)真空泵在殘余壓力和溫度條件下所能吸入的氣體體積，即真空泵的生產(chǎn)能力，以吸入的氣體體積，即真空泵的生產(chǎn)能力，以m3h或或l/s計(jì)量。計(jì)量。（3）真空泵的型式真空泵的型式 化工廠(chǎng)中常用的幾種有：化工廠(chǎng)中常用的幾種有： 往復(fù)真空泵、旋轉(zhuǎn)真空泵、噴射泵。往復(fù)真空泵、旋轉(zhuǎn)真空泵、噴射泵。 往復(fù)真空泵往復(fù)真空泵 構(gòu)造和作用原理雖與往復(fù)壓縮機(jī)的基本相同；構(gòu)造和作用原理雖與往復(fù)壓縮機(jī)的基本相同； 吸入和排出閥門(mén)必須更加輕巧而靈活吸入和排出閥門(mén)必須更加輕巧而靈活 ； 氣缸左右兩端之間設(shè)有平衡氣道；氣缸左右兩端之間設(shè)有平衡氣道； 屬于于式真空泵屬于于式真空泵 。 旋轉(zhuǎn)真空泵旋轉(zhuǎn)