氣體的壓縮和輸送設備王樂

1、氣體的壓縮和輸送設備王樂真空泵真空泵氣體的壓縮過程氣體的壓縮過程壓縮機壓縮機鼓風機鼓風機第七章第七章 氣體的壓縮和輸送設備氣體的壓縮和輸送設備 本章重點與難點重點：重點： 氣體的壓縮過程及常用設備的結構和工作氣體的壓縮過程及常用設備的結構和工作原理原理難點：難點： 旋片式真空泵和水環(huán)泵的結構、原理旋片式真空泵和水環(huán)泵的結構、原理氣體壓縮特點12氣體壓縮機的分類第一節(jié)第一節(jié) 氣體的壓縮過氣體的壓縮過程程1、氣體壓縮特點 其結構原理與液體輸送機械大體相同。由其結構原理與液體輸送機械大體相同。由于于 所以氣體壓縮有其所以氣體壓縮有其自身的特點。自身的特點。）（液體液氣1000動力消耗大：氣體輸送管中

2、的流速比液體要大得多，因而氣體輸送機械的動力消耗往往很大。1、氣體壓縮特點氣體輸送機械體積一般都很龐大，對出口壓力高的機械 更是如此。由于氣體的可壓縮性，故在輸送機械內(nèi)部氣體壓力變化的同時，體積和溫度也將隨之發(fā)生變化。這些變化對氣體輸送機械的結構、形狀有很大影響。理想氣體狀態(tài)方程 內(nèi)容：一定質量的理想氣體，它的壓強與體積的內(nèi)容：一定質量的理想氣體，它的壓強與體積的乘積跟絕對溫度的比值，在狀態(tài)變化過程中是一乘積跟絕對溫度的比值，在狀態(tài)變化過程中是一個恒量個恒量 推導：利用任何兩個等值變化過程推導：利用任何兩個等值變化過程 通風機：終壓不大于通風機：終壓不大于1.471104Pa (表壓表壓)，壓

3、縮比；，壓縮比； 鼓風機：終壓不大于鼓風機：終壓不大于1.47129.2104Pa (表壓表壓) ，壓縮比，壓縮比 29.2104Pa (表壓表壓) ，壓縮比，壓縮比 4； 真空泵：終壓接近于真空泵：終壓接近于0，壓縮比由真空度決定；，壓縮比由真空度決定； 從設備中抽出氣體，使設備中產(chǎn)生負壓。從設備中抽出氣體，使設備中產(chǎn)生負壓。1、氣體壓縮的分類風機主要用于：氣體輸送；風機主要用于：氣體輸送；壓縮機主要用于：壓縮氣體。壓縮機主要用于：壓縮氣體。12pp前級出口氣體絕壓后級出口氣體絕壓壓縮比說明說明1、氣體壓縮的分類離心式離心式往復式往復式旋轉式旋轉式流體作用式流體作用式容積式壓縮機12速度式壓

4、縮機第二節(jié)第二節(jié) 壓縮機壓縮機1、容積式壓縮機、容積式壓縮機（1）往復式壓縮機的結構）往復式壓縮機的結構主要部件：活塞、汽缸、吸排氣閥門空氣進口空氣進口排入空氣瓶中排入空氣瓶中1 1、吸氣過程、吸氣過程0-10-12 2、壓縮過程、壓縮過程1-21-23 3、排氣過程、排氣過程2-32-3圖中過程圖中過程2-3和和0-1不是狀態(tài)變化，而是表示氣缸內(nèi)不是狀態(tài)變化，而是表示氣缸內(nèi)氣體質量的變化。氣體質量的變化。（2）工作原理和過程）工作原理和過程 排氣過程結束時，活塞和汽缸端蓋之間任然殘存有氣體，此后活塞向右運動，殘留氣體的壓強因體積的膨脹而逐漸下降，直到與吸入壓強相等時為止，這個過程成為膨脹過程

5、。 實際壓縮過程：吸入-壓縮-排氣-膨脹-吸入12340V2V1VP1P2PV4V3（3）操作注意事項）操作注意事項 開動前，加好潤滑油，通入冷卻水，開動前，加好潤滑油，通入冷卻水，打開壓出管道的閥門，然后再起動電機。打開壓出管道的閥門，然后再起動電機。停止時，操作步驟與上述步驟相反。停止時，操作步驟與上述步驟相反。 由于往復式壓縮機排氣不均勻，故出由于往復式壓縮機排氣不均勻，故出口要連接一個儲氣罐，使氣體經(jīng)過儲氣罐口要連接一個儲氣罐，使氣體經(jīng)過儲氣罐排出排出 為了防止灰塵進入，在進氣管上裝有為了防止灰塵進入，在進氣管上裝有氣體過濾器。氣體過濾器。（4）特點）特點1、密封系統(tǒng)內(nèi)完成，壓縮效率高

6、。2、適應的壓力范圍廣3、材料要求低，造價低廉缺點：結構復雜，易損件多 輸氣不連續(xù)，壓力有波動2、速度式壓縮機、速度式壓縮機 速度式壓縮機是利用高速回轉的葉輪工作的，主要是離心式壓縮機，其構造和原理與輸送液體的離心泵相似。 離心式壓縮機主要是采用多級，高轉速的結構，壓縮比比較高，溫度升高很快，因此段與段之間有冷卻裝置?；剞D式壓縮機回轉式壓縮機 利用容積內(nèi)轉子回轉時產(chǎn)生容積的變化，實現(xiàn)氣體的壓縮。螺桿式壓縮機演示動畫螺桿式壓縮機演示動畫旋轉式鼓風機12離心式鼓風機第三節(jié)第三節(jié) 鼓風機鼓風機1、旋轉式鼓風機、旋轉式鼓風機（1）結構羅茨鼓風機1、轉子；2-機體（氣缸）；3-同步齒輪；4-端板1、旋轉

7、式鼓風機、旋轉式鼓風機（2）工作原理其工作原理和旋轉泵相似，長圓形機殼內(nèi)有兩其工作原理和旋轉泵相似，長圓形機殼內(nèi)有兩個特殊形狀的轉子（常用腰型或三角形）。轉個特殊形狀的轉子（常用腰型或三角形）。轉子之間、轉子與機殼之間縫隙很小，使轉子能子之間、轉子與機殼之間縫隙很小，使轉子能靈活地轉動而無過多的泄漏。兩轉子以相反等靈活地轉動而無過多的泄漏。兩轉子以相反等速旋轉，氣體從機殼一側吸入從另一側排出。速旋轉，氣體從機殼一側吸入從另一側排出。改變轉子的旋轉方向，吸入口和排出口互換。改變轉子的旋轉方向，吸入口和排出口互換。1、旋轉式鼓風機、旋轉式鼓風機（3）特點風量與轉速成正比；風量與轉速成正比；無氣體脈

8、動，不需要空氣儲藏無氣體脈動，不需要空氣儲藏結構簡單無閥門，不用冷卻和潤滑，可得潔凈空氣，適結構簡單無閥門，不用冷卻和潤滑，可得潔凈空氣，適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓，可以多級串聯(lián)使用；用于低壓力場合的氣體輸送和加壓，可以多級串聯(lián)使用；使用時，溫度不能超過使用時，溫度不能超過85，否則會使轉子受熱膨脹而，否則會使轉子受熱膨脹而發(fā)生碰、卡現(xiàn)象發(fā)生碰、卡現(xiàn)象2、離心式鼓風機、離心式鼓風機離心式鼓風機又稱透平鼓風機，其結構類似于多級離心泵。離心式鼓風機又稱透平鼓風機，其結構類似于多級離心泵。離心式鼓風機一般由離心式鼓風機一般由35個葉輪串聯(lián)而成，如圖是五級離個葉輪串聯(lián)而成，如圖是五級離心鼓風機示

9、意圖。各級葉輪的直徑大致相同，每級葉輪之心鼓風機示意圖。各級葉輪的直徑大致相同，每級葉輪之間都有導輪。間都有導輪。離心式通風機12軸流式通風機第四節(jié)第四節(jié) 通風機通風機 離心式通風機是一種廣泛應用的低壓氣體的輸送設備。風機對單位體積氣體所做的有效功稱為風壓，以表示，單位為Pa。根據(jù)風壓的不同，將離心式通風機分為三類： 低壓離心式通風機 出口風壓低于1KPa(表壓)； 中壓離心式通風機 出口風壓為1-3KPa(表壓)； 高壓離心式通風機 出口風壓為3-15KPa(表壓)。 1、離心式通風機、離心式通風機 離心式通風機的構造和工作原理與離心泵大致相同，主要有機殼、葉輪、集流器等組成。1、離心式通風機、離心式通風機 離心通風機及葉輪1機殼; 2葉輪; 3吸入口; 4排出口2一般用于通風換氣1、軸流式通風機、軸流式通風機(b) 軸流式往復式真空泵12旋片式真空泵第五節(jié)第五節(jié) 真空泵真空泵1、往復式真空泵、往復式真空泵 往復式真空泵的構造和原理與往復式壓縮機大致相同，但往復壓縮機的壓縮比很高。 往復式真空泵不宜抽除腐蝕性氣體和含有懸浮顆粒的氣體。2 2、旋片式真空泵、旋片式真空泵 旋片式真空泵屬于旋轉式真空泵的一種，其主要部件是一個旋轉的偏心輪（轉子）和用彈簧壓緊的活板（旋片）。圖3-9旋片式真空泵1-排氣口；2-排氣閥片；3-吸氣口；4-吸器管；5