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文檔簡(jiǎn)介

2.流體輸送機(jī)械

2.1概述2.2離心泵2.3往復(fù)泵2.4其他化工用泵2.5氣體輸送機(jī)械

2.流體輸送機(jī)械2.1概述12.1概述

1管路特性曲線方程以單位重量流體為蘅算基準(zhǔn)的機(jī)械能衡算式一般情況,動(dòng)能項(xiàng)貢獻(xiàn)較小2.1概述1管路特性曲線方程以單位重量流體為蘅2管路特性曲線方程高阻管路低阻管路管路特性曲線方程高阻管路低阻管路3在化工生產(chǎn)中,常常需要將流體從低位輸送到高處;從低壓設(shè)備輸送到高壓設(shè)備;沿管道輸送到較遠(yuǎn)的地方。要克服位能、靜壓能之差及摩擦阻力引起的能量損失,為此,必須借助一定的輸送設(shè)備,對(duì)流體作功,以補(bǔ)充足夠的能量,這種為輸送流體而提供能量的機(jī)械---流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械的目的:給流體加入機(jī)械能以實(shí)現(xiàn)非自動(dòng)過(guò)程

按工作原理分:

動(dòng)力式(葉輪式):離心式,軸流式;容積式(正位移式):往復(fù)式,旋轉(zhuǎn)式;其它類(lèi)型:噴射式,流體作用式等。2流體輸送機(jī)械分類(lèi)在化工生產(chǎn)中,常常需要將流體從低位輸送到高處;從低壓設(shè)備輸送4液體輸送機(jī)械:統(tǒng)稱為泵離心泵:靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,液體在離心力作用下獲得能量,以提高壓強(qiáng)。往復(fù)泵:利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),將能量傳給液體,以完成輸送任務(wù)。旋轉(zhuǎn)泵:靠泵內(nèi)一個(gè)或一個(gè)以上的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)來(lái)吸入和排出液體。旋渦泵:一種特殊類(lèi)型的離心泵。按輸送流體分:液體輸送機(jī)械:統(tǒng)稱為泵按輸送流體分:5氣體輸送機(jī)械:據(jù)出口氣體壓強(qiáng)可分為通風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī),壓縮機(jī),真空泵壓縮比=出口壓力/進(jìn)口壓力通風(fēng)機(jī):終壓≯14.7kpa(表壓)壓縮比1~1.15鼓風(fēng)機(jī):終壓14.7~294.kpa(表壓)壓縮比<4壓縮機(jī):終壓>294kpa(表壓)壓縮比>4真空泵:使設(shè)備產(chǎn)生真空(絕壓<大氣壓),一般在0.2kgf/cm2(絕)以下。氣體輸送機(jī)械:據(jù)出口氣體壓強(qiáng)可分為通風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī),壓縮機(jī),真6氣縛現(xiàn)象:泵殼和吸入管路內(nèi)沒(méi)有充滿液體,泵內(nèi)有空氣,由于空氣密度遠(yuǎn)小于液體的密度,葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)其產(chǎn)生的離心力很小,葉輪中心處所形成的低壓不足以形成吸上液體所需要的真空度,泵就無(wú)法工作。氣縛現(xiàn)象:泵殼和吸入管路內(nèi)沒(méi)有充滿液體,泵內(nèi)有空氣,由于7離心泵葉輪離心泵葉輪8流體輸送機(jī)械課件9流體輸送機(jī)械課件10閉式或半閉式葉輪后蓋板與泵殼之間空腔液體的壓強(qiáng)較吸入口側(cè)高,這使葉輪遭受指向吸入口方向的軸向推力,這使葉輪向吸入口側(cè)位移,引起葉輪與泵殼接觸處的磨損。解決辦法:葉輪后蓋板上鉆一些小孔---平衡孔。

閉式或半閉式葉輪后蓋板與泵殼之間空腔液體的壓強(qiáng)較吸入口側(cè)高,11(2).泵殼思考3:泵殼的主要作用是什么?①匯集液體,并導(dǎo)出液體;②能量轉(zhuǎn)換裝置(2).泵殼思考3:泵殼的主要作用是什么?①匯集液體,并導(dǎo)出12(3)導(dǎo)輪思考4:為什么導(dǎo)輪的彎曲方向與葉片彎曲方向相反?(3)導(dǎo)輪思考4:13(4).軸封裝置旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。作用:防止高壓液體沿軸漏出或外界空氣漏入。

(4).軸封裝置旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。14流體輸送機(jī)械課件15壓頭:?jiǎn)挝恢亓恳后w所獲得的能量稱為泵的壓頭,用H表示,單位m。理論壓頭:理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為理論壓頭,用HT表示。離心泵的理論壓頭和實(shí)際壓頭壓頭:?jiǎn)挝恢亓恳后w所獲得的能量稱為泵的壓頭,用離心泵的理論16理論壓頭:理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為理論壓頭,用HT表示。理論壓頭:理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為17液體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中的運(yùn)動(dòng)分為2種:1.理論壓頭表達(dá)式的推導(dǎo)周向運(yùn)動(dòng):

液體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中的運(yùn)動(dòng)分為2種:1.理論壓頭表達(dá)式的18流體輸送機(jī)械課件19于是:根據(jù)余弦定理可知:于是:根據(jù)余弦定理可知:20流體輸送機(jī)械課件21流體輸送機(jī)械課件22HT=B+AqvHT=B+Aqv23葉片后彎,2<90,ctg2>0,即HT隨流量增大而減?。蝗~片徑向,2=90,ctg2=0,即HT不隨流量而變化;葉片前彎,2>90,ctg2<0,即HT隨流量增大而增大。葉片后彎,2<90,ctg2>0,葉片徑向,2=9024流體輸送機(jī)械課件25流體輸送機(jī)械課件262.離心泵的實(shí)際壓頭實(shí)際壓頭比理論壓頭要小。具體原因如下:(1)葉片間的環(huán)流運(yùn)動(dòng)2.離心泵的實(shí)際壓頭實(shí)際壓頭比理論壓頭要小。具體原因如下:27(2)阻力損失(2)阻力損失28(3)沖擊損失(3)沖擊損失29理論壓頭HT和實(shí)際壓頭HHT=B+AqVH=B+AqV2理論壓頭HT和實(shí)際壓頭HHT=B+AqVH=B+302.2.2離心泵的特性曲線1.離心泵的主要性能參數(shù)2.2.2離心泵的特性曲線1.離心泵的主要性能參數(shù)31He,又稱揚(yáng)程,泵對(duì)單位重量流體提供的有效能量,m??蓽y(cè)量qV,泵單位時(shí)間實(shí)際輸出的液體量,m3/s或m3/h??蓽y(cè)量在泵進(jìn)口b、泵出口c間列機(jī)械能衡算式:轉(zhuǎn)速流量壓頭nHe,又稱揚(yáng)程,泵對(duì)單位重量流體提供的有效能量,m。qV,泵32軸功率和效率Pa,又稱功率,單位W或kW軸功率和效率Pa,又稱功率,單位W或kW33包括:He~qV曲線Pa~qV曲線

~qV曲線2.

離心泵特性曲線用20C清水測(cè)定包括:He~qV曲線2.離心泵特性曲線用20C清水測(cè)343.影響離心泵性能的因素3.影響離心泵性能的因素35(2)葉輪轉(zhuǎn)速的影響

當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)(小于20%),利用出口速度三角形相似的近似假定,可推知:(2)葉輪轉(zhuǎn)速的影響當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)36流體輸送機(jī)械課件372.2.3離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作

泵------供方管路-------需方2.2.3離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作泵----38——改變n、切割葉徑——改變n、切割葉徑393.離心泵的組合操作1、并聯(lián)3.離心泵的組合操作1、并聯(lián)402、串聯(lián)2、串聯(lián)41例:已知泵的特性方程He=20-2qv2,(qv:m3/min,下同),管路特性方程為H=10+8qv2,現(xiàn)要求兩泵組合操作后使qv=1.6m3/min,下列結(jié)論正確的是:A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.串并聯(lián)均可D.無(wú)法滿足要求解:并聯(lián)時(shí)的泵的特性方程:He=20-2(qv/2)2

串聯(lián)時(shí)泵的特性方程:

He=2(20-2qv2)與管路特性方程聯(lián)立求解,得:并聯(lián):qV=1.085m3/min;串聯(lián):qv=1.291m3/min結(jié)果:D例:已知泵的特性方程He=20-2qv2,(qv:m3/m422.2.4離心泵的安裝高度列0-1BE1.汽蝕現(xiàn)象:葉輪入口K處壓強(qiáng)最低,若Hg太大,使PKPv時(shí),液體在該處汽化,并產(chǎn)生大量汽泡,汽泡隨液體進(jìn)入高壓區(qū)后被壓縮,汽泡突然凝結(jié)消失,在凝結(jié)的瞬間,周?chē)后w以極大的速度沖向氣泡中心的空間,互相撞擊,產(chǎn)生高達(dá)幾萬(wàn)kPa的局部yali,不斷打擊葉輪表面,使葉輪很快損壞,稱為“汽蝕”。要避免汽蝕,必須:泵安裝不要太高,PK>PV。2.2.4離心泵的安裝高度列0-1BE1.汽蝕現(xiàn)象:葉輪432汽蝕余量NPSH和安裝高度Hg列1-KBEpk=pv,p1=p1,min,發(fā)生氣蝕必需汽蝕余量(NPSH)r=

(NPSH)C+實(shí)際汽蝕余量NPSH=

(NPSH)r+0.5m臨界汽蝕余量(1)汽蝕余量2汽蝕余量NPSH和安裝高度Hg列1-KBEpk=pv,44

允許安裝高度列0-KBEpk=pv,H=Hg,max—最大允許安裝高度(NPSH)C由泵的廠家提供,故Hg可以計(jì)算。(2)安裝高度允許安裝高度列0-KBEpk=pv,H=Hg,max—45選直徑稍大的吸入管徑(d↑,u↓),吸入管徑常大于壓出管徑吸入管盡可能短(泵的位置靠近液源,l↓)吸入管盡量減少?gòu)濐^,省去不必要的管件吸入管不安裝調(diào)節(jié)閥。(ζ↓,Σle↓)泵安裝在貯罐液面以下,可使液體利用位差自動(dòng)罐泵。液下泵:安裝在液體蛀槽內(nèi)。3.Hg增大的措施(安裝)選直徑稍大的吸入管徑(d↑,u↓),吸入管徑常大于壓出管徑3464.操作運(yùn)行啟動(dòng)泵前:灌泵排氣(防止氣縛),關(guān)閉出口閥(保護(hù)電機(jī),啟動(dòng)電流最?。﹩?dòng)后:檢查是否漏液停泵前:先關(guān)出口閥門(mén)。故障:吸不上水

啟動(dòng)時(shí)沒(méi)灌滿水;底閥漏水葉輪底閥吸入管堵塞漏氣(中途吸不上水,氣縛)4.操作運(yùn)行啟動(dòng)泵前:灌泵排氣(防止氣縛),關(guān)閉出口閥(保472.2.5離心泵的類(lèi)型和選用類(lèi)型:不下百種

2.2.5離心泵的類(lèi)型和選用類(lèi)型:不下百種48①清水泵B型(IS型):?jiǎn)渭?jí)單吸式,系列揚(yáng)程范圍8~98m流量范圍:4.5~360m3/h,屬常用型。D型:多級(jí)離心泵(一般2~9級(jí))。系列揚(yáng)程范圍:14~351m流量范圍:10.8~850m3/h適用:壓頭高,而流量不大的場(chǎng)合。

S型:雙吸式離心泵系列揚(yáng)程范圍:9~140m流量范圍:120~1250m3/h適用:壓頭要求不高,流量較大的場(chǎng)合。

(1)離心泵的類(lèi)型按結(jié)構(gòu)分類(lèi),用英語(yǔ)或漢語(yǔ)拼音為系列代號(hào)。

①清水泵49

②油泵:Y型要求密封性能好,一般具有冷卻措施。流量:6.5~500m3/h壓頭:60~603m

③其它類(lèi)型泵

耐腐蝕泵(F型):密封性能好(常用機(jī)械密封)

雜質(zhì)泵(P型):不易堵,耐磨,葉輪:敞式或半閉式

屏蔽泵:機(jī)泵一體,用于輸送易燃、易爆液體。

液下泵(EY型):無(wú)泄漏問(wèn)題,化工常用泵。(2)離心泵的型號(hào)命名型號(hào):吸入口直徑-泵名-揚(yáng)程-葉輪

4B91A②油泵:Y型③其它類(lèi)型泵(2)離心泵的型號(hào)命名50①定類(lèi)型

依據(jù):操作條件(溫度、壓力)、流體的性質(zhì)。

②定規(guī)格:根據(jù)流量、壓頭大小,高效

a)由管路所需壓頭、流量,確定泵壓頭、流量。

工程觀點(diǎn):選擇時(shí),有一定生產(chǎn)裕度。

b)抗汽蝕性能好

c)經(jīng)濟(jì)性好:泵的操作點(diǎn)應(yīng)處于高效區(qū)內(nèi)。(3)離心泵的選用原則①定類(lèi)型(3)離心泵的選用原則51(1)作用原理如圖所示為曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的往復(fù)泵,它主要由泵缸、活柱(或活塞)和活門(mén)組成。活柱在外力推動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng),由此改變泵缸內(nèi)的容積和壓強(qiáng),交替地打開(kāi)和關(guān)閉吸入、壓出活門(mén),達(dá)到輸送液體的目的。由此可見(jiàn),往復(fù)泵是通過(guò)活柱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)直接以壓強(qiáng)能的形式向液體提供能量的。2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型2.3往復(fù)泵ReciprocatingPump)(1)作用原理2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)522.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型(2)往復(fù)泵的類(lèi)型按照往復(fù)泵的動(dòng)力來(lái)源可分類(lèi)如下:①電動(dòng)往復(fù)泵 電動(dòng)往復(fù)泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),是往復(fù)泵中最常見(jiàn)的一種。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱和曲柄連桿機(jī)構(gòu)與泵相連,把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。②汽動(dòng)往復(fù)泵汽動(dòng)往復(fù)泵直接由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng),泵的活塞和蒸汽機(jī)的活塞共同連在一根活塞桿上,構(gòu)成一個(gè)總的機(jī)組。2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型(2)往復(fù)泵的類(lèi)型532.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型按照作用方式可將往復(fù)泵分類(lèi)如下:①單動(dòng)往復(fù)泵活柱往復(fù)一次只吸液一次和排液一次。②雙動(dòng)往復(fù)泵活柱兩邊都在工作,每個(gè)行程均在吸液和排液。2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型按照作用方式可將往復(fù)542.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)由知僅與活塞每次掃過(guò)的體積AS及活塞往復(fù)次數(shù)n關(guān),而與管路的特性無(wú)關(guān)。實(shí)際,H不太高時(shí),隨H的變化很小,H大時(shí),減小。而往復(fù)泵的壓頭則只決定于管路特性曲線與泵的特性曲線的交點(diǎn)(工作點(diǎn)確定)。,(1)往復(fù)泵的特性曲線與工作點(diǎn)2.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)由552.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)

(2)流量調(diào)節(jié)①用旁路閥調(diào)節(jié)流量。泵的送液量不變,只是讓部分被壓出的液體返回貯池,使主管中的流量發(fā)生變化。顯然這種調(diào)節(jié)方法很不經(jīng)濟(jì),只適用于流量變化幅度較小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)。②改變曲柄轉(zhuǎn)速:因電動(dòng)機(jī)是通過(guò)減速裝置與往復(fù)泵相連的,所以改變減速裝置的傳動(dòng)比可以很方便地改變曲柄轉(zhuǎn)速,從而改變活塞自往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率,達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。

旁路2.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)(2)流量調(diào)節(jié)旁路562.4其他化工用泵

2.4.1非正位移泵2.4.2正位移泵2.4.3各種泵的比較2.4其他化工用泵2.4.1非正位移泵572.4.1非正位移泵(1)旋渦泵旋渦泵是一種特殊類(lèi)型的離心泵。它的葉輪是一個(gè)圓盤(pán),四周銑有凹槽,成輻射狀排列。葉輪在泵殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),其間有引水道。泵內(nèi)液體在隨葉輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí),又在引水道與各葉片之間,因而被葉片拍擊多次,獲得較多能量。

2.4.1非正位移泵(1)旋渦泵582.4.1非正位移泵旋渦泵示意圖:2.4.1非正位移泵旋渦泵示意圖:592.4.1非正位移泵液體中旋渦泵中獲得的能量與液體在流動(dòng)過(guò)程中進(jìn)入葉輪的次數(shù)有關(guān)。當(dāng)流量減小時(shí),流道內(nèi)認(rèn)體的運(yùn)動(dòng)速度減小,液體流入葉輪的平均次數(shù)增多,泵的壓頭必然增大;流量增大時(shí),則情況反。因此,其H~Q曲線呈陡降形。旋渦泵的特點(diǎn)如下:①壓頭和功率隨流量增加下降較快。因此啟動(dòng)時(shí)應(yīng)打開(kāi)出口閥,改變流量時(shí),旁路調(diào)節(jié)比安裝調(diào)節(jié)閥經(jīng)濟(jì)。②在葉輪直徑和轉(zhuǎn)速相同的條件下,旋渦泵的壓頭比離心泵高出2~4倍,適用于高壓頭、小流量的場(chǎng)合。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易,且可采用各種耐腐蝕的材料制造。④輸送液體的粘度不宜過(guò)大,否則泵的壓頭和效率都將大幅度下降。⑤輸送液體不能含有固體顆粒。(2)軸流泵適用于大流量、低壓頭的流體輸送。(自學(xué)掌握)2.4.1非正位移泵液體中旋渦泵中獲得的能量與液體在602.4.2正位移泵

(1)隔膜泵①外觀2.4.2正位移泵(1)隔膜泵①外觀612.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié):調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路④應(yīng)用場(chǎng)合:腐蝕性的液體、固體懸浮液2.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié)622.4.2正位移泵

(2)計(jì)量泵①外觀2.4.2正位移泵(2)計(jì)量泵①外觀632.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié):調(diào)整偏心度柱塞沖程變化流量調(diào)節(jié)。④應(yīng)用場(chǎng)合:輸送量或配比要求非常精確原動(dòng)機(jī)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)2.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié)642.4.2正位移泵

(3)齒輪泵①外觀2.4.2正位移泵(3)齒輪泵①外觀652.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用場(chǎng)合:旋轉(zhuǎn)泵的一種轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。2.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用662.4.2正位移泵

(4)螺桿泵①外觀2.4.2正位移泵(4)螺桿泵①外觀672.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用場(chǎng)合:旋轉(zhuǎn)泵的一種,螺紋在旋轉(zhuǎn)時(shí)有推進(jìn)作用轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。固體懸浮液。2.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用68

2.4.3各種化工用泵的比較項(xiàng)目離心式正位移式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心泵旋渦泵往復(fù)泵計(jì)量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦壓頭①②③③③②②效率①②③③③④④流量調(diào)節(jié)①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①啟動(dòng)①②②②②②②流體①②⑦③④⑥⑤④⑤結(jié)構(gòu)造價(jià)①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④2.4.3各種化工用泵的比較離心式正位移式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心692.4.3各種化工用泵的比較流量:①均勻;②不均勻;③尚可;④隨管路特性而變;⑤恒定;⑥范圍廣、易達(dá)大流量;⑦小流量;⑧較小流量; 壓頭高低:①不易達(dá)到高壓頭;②壓頭較高;③壓頭高。效率:①稍低、愈偏離額定越?。虎诘?;③高;④較高;流量調(diào)節(jié):①出口閥;②轉(zhuǎn)速;③旁路;④沖程自吸操作:①有;②沒(méi)有; 啟動(dòng):①關(guān)閉出口閥;②出口閥全開(kāi);被輸送流體:①各種物料(高粘度除外);②不含固體顆粒,腐蝕性也可;③精確計(jì)量;④可輸送懸浮液;⑤高粘度液體;⑥腐蝕性液體;⑦不能輸送腐蝕性或含固體顆粒的液體結(jié)構(gòu)與造價(jià):①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;②造價(jià)低謙;③結(jié)構(gòu)緊湊;④加工要求高;⑤結(jié)構(gòu)復(fù)雜;⑥造價(jià)高;⑦體積大2.4.3各種化工用泵的比較流量:①均勻;②不均勻;③尚可;702.5氣體輸送機(jī)械氣體輸送的特點(diǎn)

①動(dòng)力消耗大:對(duì)一定的質(zhì)量流量,由于氣體的密度小,其體積流量很大。因此氣體輸送管中的流速比液體要大得多,前者經(jīng)濟(jì)流速(15~25m/s)約為后者(1~3m/s)的10倍。這樣,以各自的經(jīng)濟(jì)流速輸送同樣的質(zhì)量流量,經(jīng)相同的管長(zhǎng)后氣體的阻力損失約為液體的10倍。因而氣體輸送機(jī)械的動(dòng)力消耗往往很大。②氣體輸送機(jī)械體積一般都很龐大,對(duì)出口壓力高的機(jī)械更是如此。③由于氣體的可壓縮性,故在輸送機(jī)械內(nèi)部氣體壓力變化的同時(shí),體積和溫度也將隨之發(fā)生變化。這些變化對(duì)氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)、形狀有很大影響。因此,氣體輸送機(jī)械需要根據(jù)出口壓力來(lái)加以分類(lèi)。2.5氣體輸送機(jī)械氣體輸送的特點(diǎn)71氣體輸送機(jī)械分類(lèi)終壓p2<1.15atm,壓縮比終壓p2<4atm,壓縮比終壓p2>4atm,壓縮比終壓為大氣壓,壓縮比近似氣體輸送機(jī)械分類(lèi)終壓p2<1.15atm,壓縮比終壓p2<4722.5.1通風(fēng)機(jī)工作原理:結(jié)構(gòu):主要性能參數(shù)及特性曲線:與離心泵相似特點(diǎn):葉片數(shù)目多、短,有徑向、前彎、后彎等,通道多呈矩形

風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率、效率與離心泵相同風(fēng)量Q:以進(jìn)口狀態(tài)計(jì)

2.5.1通風(fēng)機(jī)工作原理:結(jié)構(gòu):主要性能參數(shù)73風(fēng)壓pt:在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口間列機(jī)械能衡算方程式:

又稱全風(fēng)壓,Pa風(fēng)壓pt:在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口間列機(jī)械能衡算方程式:又稱全風(fēng)壓,P74若使用條件與測(cè)定條件不同,需換算:

--------用1atm、20℃空氣測(cè)定的風(fēng)壓

標(biāo)準(zhǔn)全風(fēng)壓pt0若使用條件與測(cè)定條件不同,需換算:--------用1at75全壓效率70%~90%

效率:

功率N:全壓效率70%~90%效率:功率N:76

在工廠中常用的鼓風(fēng)機(jī)有旋轉(zhuǎn)式和離心式兩種類(lèi)型。(1)羅茨鼓風(fēng)機(jī)圖1-66羅茨鼓風(fēng)機(jī)2.5.2鼓風(fēng)機(jī)在工廠中常用的鼓風(fēng)機(jī)有旋轉(zhuǎn)式和離心式兩種類(lèi)型。圖177羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與齒輪泵類(lèi)似。如圖所示,機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)漸開(kāi)擺線形的轉(zhuǎn)子,兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反,可使氣體從機(jī)殼一側(cè)吸,從另一側(cè)排出。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的縫隙很小,使轉(zhuǎn)子能自由運(yùn)動(dòng)而無(wú)過(guò)多泄漏。屬于正位移型的羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比,與出口壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。該風(fēng)機(jī)的風(fēng)量范圍可自2至500m3/min,出口表壓可達(dá)80kPa,在40kPa左右效率最高。該風(fēng)機(jī)出口應(yīng)裝穩(wěn)壓罐,并設(shè)安全閥。流量調(diào)節(jié)采用旁路,出口閥不可完全關(guān)閉。操作時(shí),氣體溫度不能超過(guò)85℃,否則轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與齒輪泵類(lèi)似。如圖所示,機(jī)殼內(nèi)有78離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):離心式鼓風(fēng)機(jī)的外形與離心泵相象,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有許多相同之處。(2)離心式的鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特(2)離心式的鼓風(fēng)機(jī)792.5.3壓縮機(jī)

2.5.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)2.5.3.1離心式壓縮機(jī)2.5.3壓縮機(jī)802.5.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)化工廠所用的壓縮機(jī)主要有往復(fù)式和離心式兩大類(lèi)。1、單動(dòng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。吸入活門(mén)S、排出活門(mén)D。其結(jié)構(gòu)和工作原理與往復(fù)泵類(lèi)似。

①開(kāi)始時(shí)刻:當(dāng)活塞位于最右端時(shí),缸內(nèi)氣體體積為,壓力為,用圖中1點(diǎn)表示;2.5.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)化工廠所用的壓縮機(jī)主要有81②壓縮階段:當(dāng)活塞由右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),由于D活門(mén)所在管線有一定壓力,所以D活門(mén)是關(guān)閉的,活門(mén)S受壓也關(guān)閉。因此,在這段時(shí)間里氣缸內(nèi)氣體體積下降而壓力上升,所以是壓縮階段。直到壓力上升到,活門(mén)D被頂開(kāi)為止。此時(shí)的缸內(nèi)氣體狀態(tài)如2點(diǎn)表示。②壓縮階段:當(dāng)活塞由右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),由于D活門(mén)所在管線82③排氣階段:活門(mén)D被頂開(kāi)后,活塞繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),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,直到氣體完全排出體積減至零。這一階段屬恒壓排氣階段。此時(shí)的狀態(tài)為3點(diǎn)表示。④吸氣階段:活塞從最左端退回,缸內(nèi)壓力立刻由降到,狀況達(dá)到4。此時(shí)D活門(mén)受壓關(guān)閉,S活門(mén)受壓打開(kāi),氣缸又開(kāi)始吸入氣體,體積增大,壓力不變,因此為恒壓吸氣階段,直到1點(diǎn)為止。③排氣階段:活門(mén)D被頂開(kāi)后,活塞繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),缸內(nèi)832.壓縮類(lèi)型等溫壓縮;絕熱壓縮;多變壓縮。等溫壓縮是指壓縮階段產(chǎn)生的熱量隨時(shí)從氣體中完全取出,氣體的溫度保持不變。絕熱壓縮是另一種極端情況,即壓縮產(chǎn)生的熱量完全不取出。實(shí)際是壓縮過(guò)程既不是等溫的,也不是絕熱的,而是介于兩者之間,稱為多變壓縮。2.壓縮類(lèi)型843.壓縮功:實(shí)際過(guò)程為多變過(guò)程,每一循環(huán)多變壓縮的功為(J):其中m稱為多變指數(shù),對(duì)于等溫壓縮,m=1,但壓縮功另有算法。對(duì)于絕熱壓縮,m等于定壓比熱與定容比熱之比。壓縮功的大小可以用圖中1-2-3-4所圍成的面積來(lái)表示。等溫壓縮功最小,絕熱壓縮功最大,多變壓縮功介于等者之間。3.壓縮功:854.有余隙的壓縮循環(huán)

上述壓縮循環(huán)之所以稱為理想的,除了假定過(guò)程皆屬可逆之外,還假定了壓縮階段終了缸內(nèi)氣體一點(diǎn)不剩地排盡。實(shí)際上此時(shí)活塞與氣缸蓋之間必須留有一定的空隙,以免活塞桿受熱臌脹后使活塞與氣缸相撞。這個(gè)空隙就稱為余隙。余隙系數(shù)=余隙體積/活塞推進(jìn)一次掃過(guò)的體積容積系數(shù)=實(shí)際吸氣體積/活塞推進(jìn)一次掃過(guò)的體積4.有余隙的壓縮循環(huán)86根據(jù)上述定義:;余隙的存在使一個(gè)工作循環(huán)的吸、排氣量減小,這不僅是因?yàn)榛钊七M(jìn)一次掃過(guò)的體積減小了,還因?yàn)榛钊_(kāi)始由左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)不是馬上有氣體吸入,而是缸內(nèi)剩余氣體的膨脹減壓,即從3至4,待壓力減至,容根據(jù)上述定義:;余隙的存在使一個(gè)工作循環(huán)87積增至?xí)r,才開(kāi)始吸氣。即在有余隙的工作循環(huán)中,在氣體排出階段和吸入階段之間又多了一個(gè)余隙氣體膨脹階段,使得每一循環(huán)中吸入的氣體量比理想循環(huán)為少。余隙系數(shù)與容積系數(shù)的關(guān)系為:由該式可以看出,余隙系數(shù)和壓縮比越大,容積系數(shù)越小,實(shí)際吸氣量越小,至于會(huì)出現(xiàn)一種極限情況:容積系數(shù)為零,,此時(shí)余隙氣體膨脹將充滿整個(gè)氣缸,實(shí)際吸氣量為零。積增至?xí)r,才開(kāi)始吸氣。即在有余隙的工作循環(huán)中,在88

5.多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮是指在一個(gè)氣缸里壓縮了一次的氣體進(jìn)入中間冷卻器冷卻之后再送入次一氣缸進(jìn)行壓縮,經(jīng)幾次壓縮才達(dá)到所需要的終壓。討論:(1)采用多級(jí)壓縮的原因:①若所需要的壓縮比很大,容積系數(shù)就很小,實(shí)際送氣量就會(huì)很??;②壓縮終了氣體溫度過(guò)高,會(huì)引起氣缸內(nèi)潤(rùn)滑油碳化或油霧爆炸等問(wèn)題;③機(jī)械結(jié)構(gòu)亦不合理:為了承受很高的終壓,氣缸要做的很厚,為了吸入初壓很低的氣體氣缸體積又必須很大。5.多級(jí)壓縮89

(2)級(jí)數(shù)越多,總壓縮功越接近于等溫壓縮功,即最小值。然而,級(jí)數(shù)越多,整體構(gòu)造使越復(fù)雜。因此,常用的級(jí)數(shù)為2至6,每級(jí)壓縮比為3至5。(3)理論上可以證明,在級(jí)數(shù)相同時(shí),各級(jí)壓縮比相等,則總壓縮功最小。(2)級(jí)數(shù)越多,總壓縮功越接近于等溫壓縮功,即最小值。90

6.往復(fù)式壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié)(1)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速;(2)旁路調(diào)節(jié);(3)改變氣缸余隙體積:顯然,余隙體積增大,余隙內(nèi)殘存氣體膨脹后所占容積將增大,吸入氣體量必然減少,供氣量隨之下降。反之,供氣量上升。這種調(diào)節(jié)方法在大型壓縮機(jī)中采用較多。6.往復(fù)式壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié)912.5.3.2離心式壓縮機(jī)1.結(jié)構(gòu)——定子與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子:主軸、多級(jí)葉輪、軸套及平衡元件定子:氣缸和隔板2.工作原理:氣體沿軸向進(jìn)入各級(jí)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(kāi)葉輪,進(jìn)入擴(kuò)壓器。氣體在擴(kuò)壓器內(nèi)降速、增壓。經(jīng)擴(kuò)壓器減速、增壓后氣體進(jìn)入彎道,使流向反轉(zhuǎn)180度后進(jìn)入回流器,經(jīng)過(guò)回流器后又進(jìn)入下一級(jí)葉輪。顯然,彎道和回流器是溝通前一級(jí)葉輪和后一級(jí)葉輪的通道。如此,氣體在多個(gè)葉輪中被增加數(shù)次,能以很高的壓力能離開(kāi)。2.5.3.2離心式壓縮機(jī)1.結(jié)構(gòu)——定子與轉(zhuǎn)子922.5.4真空泵1、真空泵的一般特點(diǎn)真空泵就是從真空容器中抽氣、一般在大氣壓下排氣的輸送機(jī)械。若將前述任何一種氣體輸送機(jī)械的進(jìn)口與設(shè)備接通,即成為從設(shè)備抽氣的真空泵。然而,專(zhuān)門(mén)為產(chǎn)生真空用的設(shè)備卻有其獲得之處。(1)由于吸入氣體的密度很低,要求真空泵的體積必須足夠大;(2)壓縮比很高,所以余隙的影響很大。2.5.4真空泵1、真空泵的一般特點(diǎn)93真空泵的主要性能參數(shù)有:(1)極限剩余壓力(或真空度):這是真空泵所能達(dá)到最低壓力;(2)抽氣速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)真空泵在極限剩余壓力下所吸入的氣體體積,亦即真空泵的生產(chǎn)能力。真空泵的主要性能參數(shù)有:94

2、往復(fù)式真空泵與往復(fù)式壓縮式的構(gòu)造顯著區(qū)別,但也有其自身的特點(diǎn):(1)在低壓下操作,氣缸內(nèi)、外壓差很小,所用的活門(mén)必須更加輕巧;(2)當(dāng)要求達(dá)到較好的真空度時(shí),壓縮比會(huì)很大,余隙容積必須很小,否則就不能保證較大的吸氣量。(3)為減少余隙的影響,設(shè)有連通活塞左右兩側(cè)的平衡氣道。干式往復(fù)真空泵可造成高達(dá)96~99.9%的真空度;濕式則只能達(dá)到80~85%2、往復(fù)式真空泵953、水環(huán)真空泵水環(huán)真空泵的外殼呈圓形,其中的葉輪偏心安裝。啟動(dòng)前,泵內(nèi)注入一定量的水,當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),由于離心力的作用,水被甩至殼壁形成水環(huán)。此水環(huán)具有密封作用,使葉片間的空隙形成許多大小不同的密封室。由于葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),密封室外由小變大形成真空,將氣體從吸入口吸入;繼而密封室由大變小,氣體由壓出口排出。水環(huán)真空泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,最高真空度可達(dá)85%。3、水環(huán)真空泵96

4、液環(huán)真空泵葉環(huán)泵外殼呈橢圓形。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)液體被拋向四周形成一橢圓形液環(huán),在其軸方向上形成兩個(gè)月牙形的工作腔。由于葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),每個(gè)工作腔內(nèi)密封室逐漸由小變大而從吸入口吸入氣體;然后又由大變小,將氣體強(qiáng)行排出。4、液環(huán)真空泵97

5、旋片真空泵是旋轉(zhuǎn)式真空泵的一種,其工作原理見(jiàn)圖。當(dāng)帶有兩個(gè)旋片7的偏心轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí),旋片在彈簧8的壓力及自身離心力的作用下,緊貼泵體9內(nèi)壁滑動(dòng),吸氣工作室不斷擴(kuò)大,被抽氣體通過(guò)吸氣口3經(jīng)吸氣管4進(jìn)入吸氣工作室,當(dāng)旋片轉(zhuǎn)至垂直位置時(shí),吸氣完畢,此時(shí)吸入的氣體被隔離。5、旋片真空泵98轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),被隔離的氣體逐漸被壓縮,壓強(qiáng)升高。當(dāng)壓強(qiáng)超過(guò)排氣閥片2上的壓強(qiáng)時(shí),則氣體經(jīng)排氣管5頂開(kāi)閥片2,通過(guò)油液從泵排氣口1排出。泵在工作過(guò)程中,旋片始終將泵腔分成吸氣、排氣兩個(gè)工作室,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周,有兩次吸氣、排氣過(guò)程。旋片泵的主要部分浸沒(méi)于真空油中,為的是密封個(gè)部件間隙,充填有害的余隙和得到潤(rùn)滑。此泵屬于干式真空泵。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),被隔離的氣體逐漸被壓縮,壓強(qiáng)升高。當(dāng)99如需抽吸含有少量可凝性氣體的組合氣時(shí),泵上設(shè)有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的鎮(zhèn)氣閥(能在一定的壓強(qiáng)下打開(kāi)的單向閥),把經(jīng)控制的氣流(通常是濕度不大的空氣)引到泵的壓縮腔內(nèi),以提高混合氣的壓強(qiáng),使其中的可凝性氣體在分壓尚未達(dá)到泵腔溫度下的飽和值時(shí),即被排出泵外。旋片泵可達(dá)到較高的真空度(絕對(duì)壓強(qiáng)約為0.67Pa),抽氣速率比較小,適用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸氣的氣體。不適宜用于抽除含塵和對(duì)潤(rùn)滑油起化學(xué)作用的氣體。如需抽吸含有少量可凝性氣體的組合氣時(shí),泵上設(shè)有專(zhuān)門(mén)設(shè)1006、噴射真空泵噴射泵是利用高速流體射流量壓力能向動(dòng)能轉(zhuǎn)換所造成的真空,將氣體吸入泵內(nèi),并在混合室通過(guò)碰撞、混合以提高吸入氣體的機(jī)械能,氣體和工作流體一并排出泵外。噴射泵的流體可以水,也可以是水蒸汽,分別稱為水噴射泵和蒸汽噴射泵。單級(jí)蒸汽噴射泵僅能達(dá)到90%的真空度,為獲得更高的真空度可采用多級(jí)蒸汽噴射泵。噴射泵的優(yōu)點(diǎn)是工作壓強(qiáng)范圍大,抽氣量大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是效率低。6、噴射真空泵1012.流體輸送機(jī)械

2.1概述2.2離心泵2.3往復(fù)泵2.4其他化工用泵2.5氣體輸送機(jī)械

2.流體輸送機(jī)械2.1概述1022.1概述

1管路特性曲線方程以單位重量流體為蘅算基準(zhǔn)的機(jī)械能衡算式一般情況,動(dòng)能項(xiàng)貢獻(xiàn)較小2.1概述1管路特性曲線方程以單位重量流體為蘅103管路特性曲線方程高阻管路低阻管路管路特性曲線方程高阻管路低阻管路104在化工生產(chǎn)中,常常需要將流體從低位輸送到高處;從低壓設(shè)備輸送到高壓設(shè)備;沿管道輸送到較遠(yuǎn)的地方。要克服位能、靜壓能之差及摩擦阻力引起的能量損失,為此,必須借助一定的輸送設(shè)備,對(duì)流體作功,以補(bǔ)充足夠的能量,這種為輸送流體而提供能量的機(jī)械---流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械的目的:給流體加入機(jī)械能以實(shí)現(xiàn)非自動(dòng)過(guò)程

按工作原理分:

動(dòng)力式(葉輪式):離心式,軸流式;容積式(正位移式):往復(fù)式,旋轉(zhuǎn)式;其它類(lèi)型:噴射式,流體作用式等。2流體輸送機(jī)械分類(lèi)在化工生產(chǎn)中,常常需要將流體從低位輸送到高處;從低壓設(shè)備輸送105液體輸送機(jī)械:統(tǒng)稱為泵離心泵:靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,液體在離心力作用下獲得能量,以提高壓強(qiáng)。往復(fù)泵:利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),將能量傳給液體,以完成輸送任務(wù)。旋轉(zhuǎn)泵:靠泵內(nèi)一個(gè)或一個(gè)以上的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)來(lái)吸入和排出液體。旋渦泵:一種特殊類(lèi)型的離心泵。按輸送流體分:液體輸送機(jī)械:統(tǒng)稱為泵按輸送流體分:106氣體輸送機(jī)械:據(jù)出口氣體壓強(qiáng)可分為通風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī),壓縮機(jī),真空泵壓縮比=出口壓力/進(jìn)口壓力通風(fēng)機(jī):終壓≯14.7kpa(表壓)壓縮比1~1.15鼓風(fēng)機(jī):終壓14.7~294.kpa(表壓)壓縮比<4壓縮機(jī):終壓>294kpa(表壓)壓縮比>4真空泵:使設(shè)備產(chǎn)生真空(絕壓<大氣壓),一般在0.2kgf/cm2(絕)以下。氣體輸送機(jī)械:據(jù)出口氣體壓強(qiáng)可分為通風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī),壓縮機(jī),真107氣縛現(xiàn)象:泵殼和吸入管路內(nèi)沒(méi)有充滿液體,泵內(nèi)有空氣,由于空氣密度遠(yuǎn)小于液體的密度,葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)其產(chǎn)生的離心力很小,葉輪中心處所形成的低壓不足以形成吸上液體所需要的真空度,泵就無(wú)法工作。氣縛現(xiàn)象:泵殼和吸入管路內(nèi)沒(méi)有充滿液體,泵內(nèi)有空氣,由于108離心泵葉輪離心泵葉輪109流體輸送機(jī)械課件110流體輸送機(jī)械課件111閉式或半閉式葉輪后蓋板與泵殼之間空腔液體的壓強(qiáng)較吸入口側(cè)高,這使葉輪遭受指向吸入口方向的軸向推力,這使葉輪向吸入口側(cè)位移,引起葉輪與泵殼接觸處的磨損。解決辦法:葉輪后蓋板上鉆一些小孔---平衡孔。

閉式或半閉式葉輪后蓋板與泵殼之間空腔液體的壓強(qiáng)較吸入口側(cè)高,112(2).泵殼思考3:泵殼的主要作用是什么?①匯集液體,并導(dǎo)出液體;②能量轉(zhuǎn)換裝置(2).泵殼思考3:泵殼的主要作用是什么?①匯集液體,并導(dǎo)出113(3)導(dǎo)輪思考4:為什么導(dǎo)輪的彎曲方向與葉片彎曲方向相反?(3)導(dǎo)輪思考4:114(4).軸封裝置旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。作用:防止高壓液體沿軸漏出或外界空氣漏入。

(4).軸封裝置旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。115流體輸送機(jī)械課件116壓頭:?jiǎn)挝恢亓恳后w所獲得的能量稱為泵的壓頭,用H表示,單位m。理論壓頭:理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為理論壓頭,用HT表示。離心泵的理論壓頭和實(shí)際壓頭壓頭:?jiǎn)挝恢亓恳后w所獲得的能量稱為泵的壓頭,用離心泵的理論117理論壓頭:理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為理論壓頭,用HT表示。理論壓頭:理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為118液體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中的運(yùn)動(dòng)分為2種:1.理論壓頭表達(dá)式的推導(dǎo)周向運(yùn)動(dòng):

液體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中的運(yùn)動(dòng)分為2種:1.理論壓頭表達(dá)式的119流體輸送機(jī)械課件120于是:根據(jù)余弦定理可知:于是:根據(jù)余弦定理可知:121流體輸送機(jī)械課件122流體輸送機(jī)械課件123HT=B+AqvHT=B+Aqv124葉片后彎,2<90,ctg2>0,即HT隨流量增大而減小;葉片徑向,2=90,ctg2=0,即HT不隨流量而變化;葉片前彎,2>90,ctg2<0,即HT隨流量增大而增大。葉片后彎,2<90,ctg2>0,葉片徑向,2=90125流體輸送機(jī)械課件126流體輸送機(jī)械課件1272.離心泵的實(shí)際壓頭實(shí)際壓頭比理論壓頭要小。具體原因如下:(1)葉片間的環(huán)流運(yùn)動(dòng)2.離心泵的實(shí)際壓頭實(shí)際壓頭比理論壓頭要小。具體原因如下:128(2)阻力損失(2)阻力損失129(3)沖擊損失(3)沖擊損失130理論壓頭HT和實(shí)際壓頭HHT=B+AqVH=B+AqV2理論壓頭HT和實(shí)際壓頭HHT=B+AqVH=B+1312.2.2離心泵的特性曲線1.離心泵的主要性能參數(shù)2.2.2離心泵的特性曲線1.離心泵的主要性能參數(shù)132He,又稱揚(yáng)程,泵對(duì)單位重量流體提供的有效能量,m??蓽y(cè)量qV,泵單位時(shí)間實(shí)際輸出的液體量,m3/s或m3/h??蓽y(cè)量在泵進(jìn)口b、泵出口c間列機(jī)械能衡算式:轉(zhuǎn)速流量壓頭nHe,又稱揚(yáng)程,泵對(duì)單位重量流體提供的有效能量,m。qV,泵133軸功率和效率Pa,又稱功率,單位W或kW軸功率和效率Pa,又稱功率,單位W或kW134包括:He~qV曲線Pa~qV曲線

~qV曲線2.

離心泵特性曲線用20C清水測(cè)定包括:He~qV曲線2.離心泵特性曲線用20C清水測(cè)1353.影響離心泵性能的因素3.影響離心泵性能的因素136(2)葉輪轉(zhuǎn)速的影響

當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)(小于20%),利用出口速度三角形相似的近似假定,可推知:(2)葉輪轉(zhuǎn)速的影響當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)137流體輸送機(jī)械課件1382.2.3離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作

泵------供方管路-------需方2.2.3離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作泵----139——改變n、切割葉徑——改變n、切割葉徑1403.離心泵的組合操作1、并聯(lián)3.離心泵的組合操作1、并聯(lián)1412、串聯(lián)2、串聯(lián)142例:已知泵的特性方程He=20-2qv2,(qv:m3/min,下同),管路特性方程為H=10+8qv2,現(xiàn)要求兩泵組合操作后使qv=1.6m3/min,下列結(jié)論正確的是:A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.串并聯(lián)均可D.無(wú)法滿足要求解:并聯(lián)時(shí)的泵的特性方程:He=20-2(qv/2)2

串聯(lián)時(shí)泵的特性方程:

He=2(20-2qv2)與管路特性方程聯(lián)立求解,得:并聯(lián):qV=1.085m3/min;串聯(lián):qv=1.291m3/min結(jié)果:D例:已知泵的特性方程He=20-2qv2,(qv:m3/m1432.2.4離心泵的安裝高度列0-1BE1.汽蝕現(xiàn)象:葉輪入口K處壓強(qiáng)最低,若Hg太大,使PKPv時(shí),液體在該處汽化,并產(chǎn)生大量汽泡,汽泡隨液體進(jìn)入高壓區(qū)后被壓縮,汽泡突然凝結(jié)消失,在凝結(jié)的瞬間,周?chē)后w以極大的速度沖向氣泡中心的空間,互相撞擊,產(chǎn)生高達(dá)幾萬(wàn)kPa的局部yali,不斷打擊葉輪表面,使葉輪很快損壞,稱為“汽蝕”。要避免汽蝕,必須:泵安裝不要太高,PK>PV。2.2.4離心泵的安裝高度列0-1BE1.汽蝕現(xiàn)象:葉輪1442汽蝕余量NPSH和安裝高度Hg列1-KBEpk=pv,p1=p1,min,發(fā)生氣蝕必需汽蝕余量(NPSH)r=

(NPSH)C+實(shí)際汽蝕余量NPSH=

(NPSH)r+0.5m臨界汽蝕余量(1)汽蝕余量2汽蝕余量NPSH和安裝高度Hg列1-KBEpk=pv,145

允許安裝高度列0-KBEpk=pv,H=Hg,max—最大允許安裝高度(NPSH)C由泵的廠家提供,故Hg可以計(jì)算。(2)安裝高度允許安裝高度列0-KBEpk=pv,H=Hg,max—146選直徑稍大的吸入管徑(d↑,u↓),吸入管徑常大于壓出管徑吸入管盡可能短(泵的位置靠近液源,l↓)吸入管盡量減少?gòu)濐^,省去不必要的管件吸入管不安裝調(diào)節(jié)閥。(ζ↓,Σle↓)泵安裝在貯罐液面以下,可使液體利用位差自動(dòng)罐泵。液下泵:安裝在液體蛀槽內(nèi)。3.Hg增大的措施(安裝)選直徑稍大的吸入管徑(d↑,u↓),吸入管徑常大于壓出管徑31474.操作運(yùn)行啟動(dòng)泵前:灌泵排氣(防止氣縛),關(guān)閉出口閥(保護(hù)電機(jī),啟動(dòng)電流最?。﹩?dòng)后:檢查是否漏液停泵前:先關(guān)出口閥門(mén)。故障:吸不上水

啟動(dòng)時(shí)沒(méi)灌滿水;底閥漏水葉輪底閥吸入管堵塞漏氣(中途吸不上水,氣縛)4.操作運(yùn)行啟動(dòng)泵前:灌泵排氣(防止氣縛),關(guān)閉出口閥(保1482.2.5離心泵的類(lèi)型和選用類(lèi)型:不下百種

2.2.5離心泵的類(lèi)型和選用類(lèi)型:不下百種149①清水泵B型(IS型):?jiǎn)渭?jí)單吸式,系列揚(yáng)程范圍8~98m流量范圍:4.5~360m3/h,屬常用型。D型:多級(jí)離心泵(一般2~9級(jí))。系列揚(yáng)程范圍:14~351m流量范圍:10.8~850m3/h適用:壓頭高,而流量不大的場(chǎng)合。

S型:雙吸式離心泵系列揚(yáng)程范圍:9~140m流量范圍:120~1250m3/h適用:壓頭要求不高,流量較大的場(chǎng)合。

(1)離心泵的類(lèi)型按結(jié)構(gòu)分類(lèi),用英語(yǔ)或漢語(yǔ)拼音為系列代號(hào)。

①清水泵150

②油泵:Y型要求密封性能好,一般具有冷卻措施。流量:6.5~500m3/h壓頭:60~603m

③其它類(lèi)型泵

耐腐蝕泵(F型):密封性能好(常用機(jī)械密封)

雜質(zhì)泵(P型):不易堵,耐磨,葉輪:敞式或半閉式

屏蔽泵:機(jī)泵一體,用于輸送易燃、易爆液體。

液下泵(EY型):無(wú)泄漏問(wèn)題,化工常用泵。(2)離心泵的型號(hào)命名型號(hào):吸入口直徑-泵名-揚(yáng)程-葉輪

4B91A②油泵:Y型③其它類(lèi)型泵(2)離心泵的型號(hào)命名151①定類(lèi)型

依據(jù):操作條件(溫度、壓力)、流體的性質(zhì)。

②定規(guī)格:根據(jù)流量、壓頭大小,高效

a)由管路所需壓頭、流量,確定泵壓頭、流量。

工程觀點(diǎn):選擇時(shí),有一定生產(chǎn)裕度。

b)抗汽蝕性能好

c)經(jīng)濟(jì)性好:泵的操作點(diǎn)應(yīng)處于高效區(qū)內(nèi)。(3)離心泵的選用原則①定類(lèi)型(3)離心泵的選用原則152(1)作用原理如圖所示為曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的往復(fù)泵,它主要由泵缸、活柱(或活塞)和活門(mén)組成?;钪谕饬ν苿?dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng),由此改變泵缸內(nèi)的容積和壓強(qiáng),交替地打開(kāi)和關(guān)閉吸入、壓出活門(mén),達(dá)到輸送液體的目的。由此可見(jiàn),往復(fù)泵是通過(guò)活柱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)直接以壓強(qiáng)能的形式向液體提供能量的。2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型2.3往復(fù)泵ReciprocatingPump)(1)作用原理2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)1532.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型(2)往復(fù)泵的類(lèi)型按照往復(fù)泵的動(dòng)力來(lái)源可分類(lèi)如下:①電動(dòng)往復(fù)泵 電動(dòng)往復(fù)泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),是往復(fù)泵中最常見(jiàn)的一種。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱和曲柄連桿機(jī)構(gòu)與泵相連,把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。②汽動(dòng)往復(fù)泵汽動(dòng)往復(fù)泵直接由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng),泵的活塞和蒸汽機(jī)的活塞共同連在一根活塞桿上,構(gòu)成一個(gè)總的機(jī)組。2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型(2)往復(fù)泵的類(lèi)型1542.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型按照作用方式可將往復(fù)泵分類(lèi)如下:①單動(dòng)往復(fù)泵活柱往復(fù)一次只吸液一次和排液一次。②雙動(dòng)往復(fù)泵活柱兩邊都在工作,每個(gè)行程均在吸液和排液。2.3.1往復(fù)泵的作用原理和類(lèi)型按照作用方式可將往復(fù)1552.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)由知僅與活塞每次掃過(guò)的體積AS及活塞往復(fù)次數(shù)n關(guān),而與管路的特性無(wú)關(guān)。實(shí)際,H不太高時(shí),隨H的變化很小,H大時(shí),減小。而往復(fù)泵的壓頭則只決定于管路特性曲線與泵的特性曲線的交點(diǎn)(工作點(diǎn)確定)。,(1)往復(fù)泵的特性曲線與工作點(diǎn)2.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)由1562.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)

(2)流量調(diào)節(jié)①用旁路閥調(diào)節(jié)流量。泵的送液量不變,只是讓部分被壓出的液體返回貯池,使主管中的流量發(fā)生變化。顯然這種調(diào)節(jié)方法很不經(jīng)濟(jì),只適用于流量變化幅度較小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)。②改變曲柄轉(zhuǎn)速:因電動(dòng)機(jī)是通過(guò)減速裝置與往復(fù)泵相連的,所以改變減速裝置的傳動(dòng)比可以很方便地改變曲柄轉(zhuǎn)速,從而改變活塞自往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率,達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。

旁路2.3.2往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)(2)流量調(diào)節(jié)旁路1572.4其他化工用泵

2.4.1非正位移泵2.4.2正位移泵2.4.3各種泵的比較2.4其他化工用泵2.4.1非正位移泵1582.4.1非正位移泵(1)旋渦泵旋渦泵是一種特殊類(lèi)型的離心泵。它的葉輪是一個(gè)圓盤(pán),四周銑有凹槽,成輻射狀排列。葉輪在泵殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),其間有引水道。泵內(nèi)液體在隨葉輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí),又在引水道與各葉片之間,因而被葉片拍擊多次,獲得較多能量。

2.4.1非正位移泵(1)旋渦泵1592.4.1非正位移泵旋渦泵示意圖:2.4.1非正位移泵旋渦泵示意圖:1602.4.1非正位移泵液體中旋渦泵中獲得的能量與液體在流動(dòng)過(guò)程中進(jìn)入葉輪的次數(shù)有關(guān)。當(dāng)流量減小時(shí),流道內(nèi)認(rèn)體的運(yùn)動(dòng)速度減小,液體流入葉輪的平均次數(shù)增多,泵的壓頭必然增大;流量增大時(shí),則情況反。因此,其H~Q曲線呈陡降形。旋渦泵的特點(diǎn)如下:①壓頭和功率隨流量增加下降較快。因此啟動(dòng)時(shí)應(yīng)打開(kāi)出口閥,改變流量時(shí),旁路調(diào)節(jié)比安裝調(diào)節(jié)閥經(jīng)濟(jì)。②在葉輪直徑和轉(zhuǎn)速相同的條件下,旋渦泵的壓頭比離心泵高出2~4倍,適用于高壓頭、小流量的場(chǎng)合。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易,且可采用各種耐腐蝕的材料制造。④輸送液體的粘度不宜過(guò)大,否則泵的壓頭和效率都將大幅度下降。⑤輸送液體不能含有固體顆粒。(2)軸流泵適用于大流量、低壓頭的流體輸送。(自學(xué)掌握)2.4.1非正位移泵液體中旋渦泵中獲得的能量與液體在1612.4.2正位移泵

(1)隔膜泵①外觀2.4.2正位移泵(1)隔膜泵①外觀1622.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié):調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路④應(yīng)用場(chǎng)合:腐蝕性的液體、固體懸浮液2.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié)1632.4.2正位移泵

(2)計(jì)量泵①外觀2.4.2正位移泵(2)計(jì)量泵①外觀1642.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié):調(diào)整偏心度柱塞沖程變化流量調(diào)節(jié)。④應(yīng)用場(chǎng)合:輸送量或配比要求非常精確原動(dòng)機(jī)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)2.4.2正位移泵②工作原理:往復(fù)泵的一種③流量調(diào)節(jié)1652.4.2正位移泵

(3)齒輪泵①外觀2.4.2正位移泵(3)齒輪泵①外觀1662.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用場(chǎng)合:旋轉(zhuǎn)泵的一種轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。2.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用1672.4.2正位移泵

(4)螺桿泵①外觀2.4.2正位移泵(4)螺桿泵①外觀1682.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用場(chǎng)合:旋轉(zhuǎn)泵的一種,螺紋在旋轉(zhuǎn)時(shí)有推進(jìn)作用轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。固體懸浮液。2.4.2正位移泵②工作原理:③流量調(diào)節(jié):④應(yīng)用169

2.4.3各種化工用泵的比較項(xiàng)目離心式正位移式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心泵旋渦泵往復(fù)泵計(jì)量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦壓頭①②③③③②②效率①②③③③④④流量調(diào)節(jié)①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①啟動(dòng)①②②②②②②流體①②⑦③④⑥⑤④⑤結(jié)構(gòu)造價(jià)①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④2.4.3各種化工用泵的比較離心式正位移式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心1702.4.3各種化工用泵的比較流量:①均勻;②不均勻;③尚可;④隨管路特性而變;⑤恒定;⑥范圍廣、易達(dá)大流量;⑦小流量;⑧較小流量; 壓頭高低:①不易達(dá)到高壓頭;②壓頭較高;③壓頭高。效率:①稍低、愈偏離額定越?。虎诘?;③高;④較高;流量調(diào)節(jié):①出口閥;②轉(zhuǎn)速;③旁路;④沖程自吸操作:①有;②沒(méi)有; 啟動(dòng):①關(guān)閉出口閥;②出口閥全開(kāi);被輸送流體:①各種物料(高粘度除外);②不含固體顆粒,腐蝕性也可;③精確計(jì)量;④可輸送懸浮液;⑤高粘度液體;⑥腐蝕性液體;⑦不能輸送腐蝕性或含固體顆粒的液體結(jié)構(gòu)與造價(jià):①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;②造價(jià)低謙;③結(jié)構(gòu)緊湊;④加工要求高;⑤結(jié)構(gòu)復(fù)雜;⑥造價(jià)高;⑦體積大2.4.3各種化工用泵的比較流量:①均勻;②不均勻;③尚可;1712.5氣體輸送機(jī)械氣體輸送的特點(diǎn)

①動(dòng)力消耗大:對(duì)一定的質(zhì)量流量,由于氣體的密度小,其體積流量很大。因此氣體輸送管中的流速比液體要大得多,前者經(jīng)濟(jì)流速(15~25m/s)約為后者(1~3m/s)的10倍。這樣,以各自的經(jīng)濟(jì)流速輸送同樣的質(zhì)量流量,經(jīng)相同的管長(zhǎng)后氣體的阻力損失約為液體的10倍。因而氣體輸送機(jī)械的動(dòng)力消耗往往很大。②氣體輸送機(jī)械體積一般都很龐大,對(duì)出口壓力高的機(jī)械更是如此。③由于氣體的可壓縮性,故在輸送機(jī)械內(nèi)部氣體壓力變化的同時(shí),體積和溫度也將隨之發(fā)生變化。這些變化對(duì)氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)、形狀有很大影響。因此,氣體輸送機(jī)械需要根據(jù)出口壓力來(lái)加以分類(lèi)。2.5氣體輸送機(jī)械氣體輸送的特點(diǎn)172氣體輸送機(jī)械分類(lèi)終壓p2<1.15atm,壓縮比終壓p2<4atm,壓縮比終壓p2>4atm,壓縮比終壓為大氣壓,壓縮比近似氣體輸送機(jī)械分類(lèi)終壓p2<1.15atm,壓縮比終壓p2<41732.5.1通風(fēng)機(jī)工作原理:結(jié)構(gòu):主要性能參數(shù)及特性曲線:與離心泵相似特點(diǎn):葉片數(shù)目多、短,有徑向、前彎、后彎等,通道多呈矩形

風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率、效率與離心泵相同風(fēng)量Q:以進(jìn)口狀態(tài)計(jì)

2.5.1通風(fēng)機(jī)工作原理:結(jié)構(gòu):主要性能參數(shù)174風(fēng)壓pt:在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口間列機(jī)械能衡算方程式:

又稱全風(fēng)壓,Pa風(fēng)壓pt:在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口間列機(jī)械能衡算方程式:又稱全風(fēng)壓,P175若使用條件與測(cè)定條件不同,需換算:

--------用1atm、20℃空氣測(cè)定的風(fēng)壓

標(biāo)準(zhǔn)全風(fēng)壓pt0若使用條件與測(cè)定條件不同,需換算:--------用1at176全壓效率70%~90%

效率:

功率N:全壓效率70%~90%效率:功率N:177

在工廠中常用的鼓風(fēng)機(jī)有旋轉(zhuǎn)式和離心式兩種類(lèi)型。(1)羅茨鼓風(fēng)機(jī)圖1-66羅茨鼓風(fēng)機(jī)2.5.2鼓風(fēng)機(jī)在工廠中常用的鼓風(fēng)機(jī)有旋轉(zhuǎn)式和離心式兩種類(lèi)型。圖1178羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與齒輪泵類(lèi)似。如圖所示,機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)漸開(kāi)擺線形的轉(zhuǎn)子,兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反,可使氣體從機(jī)殼一側(cè)吸,從另一側(cè)排出。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的縫隙很小,使轉(zhuǎn)子能自由運(yùn)動(dòng)而無(wú)過(guò)多泄漏。屬于正位移型的羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比,與出口壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。該風(fēng)機(jī)的風(fēng)量范圍可自2至500m3/min,出口表壓可達(dá)80kPa,在40kPa左右效率最高。該風(fēng)機(jī)出口應(yīng)裝穩(wěn)壓罐,并設(shè)安全閥。流量調(diào)節(jié)采用旁路,出口閥不可完全關(guān)閉。操作時(shí),氣體溫度不能超過(guò)85℃,否則轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與齒輪泵類(lèi)似。如圖所示,機(jī)殼內(nèi)有179離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):離心式鼓風(fēng)機(jī)的外形與離心泵相象,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有許多相同之處。(2)離心式的鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特(2)離心式的鼓風(fēng)機(jī)1802.5.3壓縮機(jī)

2.5.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)2.5.3.1離心式壓縮機(jī)2.5.3壓縮機(jī)1812.5.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)化工廠所用的壓縮機(jī)主要有往復(fù)式和離心式兩大類(lèi)。1、單動(dòng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。吸入活門(mén)S、排出活門(mén)D。其結(jié)構(gòu)和工作原理與往復(fù)泵類(lèi)似。

①開(kāi)始時(shí)刻:當(dāng)活塞位于最右端時(shí),缸內(nèi)氣體體積為,壓力為,用圖中1點(diǎn)表示;2.5.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)化工廠所用的壓縮機(jī)主要有182②壓縮階段:當(dāng)活塞由右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),由于D活門(mén)所在管線有一定壓力,所以D活門(mén)是關(guān)閉的,活門(mén)S受壓也關(guān)閉。因此,在這段時(shí)間里氣缸內(nèi)氣體體積下降而壓力上升,所以是壓縮階段。直到壓力上升到,活門(mén)D被頂開(kāi)為止。此時(shí)的缸內(nèi)氣體狀態(tài)如2點(diǎn)表示。②壓縮階段:當(dāng)活塞由右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),由于D活門(mén)所在管線183③排氣階段:活門(mén)D被頂開(kāi)后,活塞繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),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,直到氣體完全排出體積減至零。這一階段屬恒壓排氣階段。此時(shí)的狀態(tài)為3點(diǎn)表示。④吸氣階段:活塞從最左端退回,缸內(nèi)壓力立刻由降到,狀況達(dá)到4。此時(shí)D活門(mén)受壓關(guān)閉,S活門(mén)受壓打開(kāi),氣缸又開(kāi)始吸入氣體,體積增大,壓力不變,因此為恒壓吸氣階段,直到1點(diǎn)為止。③排氣階段:活門(mén)D被頂開(kāi)后,活塞繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),缸內(nèi)1842.壓縮類(lèi)型等溫壓縮;絕熱壓縮;多變壓縮。等溫壓縮是指壓縮階段產(chǎn)生的熱量隨時(shí)從氣體中完全取出,氣體的溫度保持不變。絕熱壓縮是另一種極端情況,即壓縮產(chǎn)生的熱量完全不取出。實(shí)際是壓縮過(guò)程既不是等溫的,也不是絕熱的,而是介于兩者之間,稱為多變壓縮。2.壓縮類(lèi)型1853.壓縮功:實(shí)際過(guò)程為多變過(guò)程,每一循環(huán)多變壓縮的功為(J):其中m稱為多變指數(shù),對(duì)于等溫壓縮,m=1,但壓縮功另有算法。對(duì)于絕熱壓縮,m等于定壓比熱與定容比熱之比。壓縮功的大小可以用圖中1-2-3-4所圍成的面積來(lái)表示。等溫壓縮功最小,絕熱壓縮功最大,多變壓縮功介于等者之間。3.壓縮功:1864.有余隙的壓縮循環(huán)

上述壓縮循環(huán)之所以稱為理想的,除了假定過(guò)程皆屬可逆之外,還假定了壓縮階段終了缸內(nèi)氣體一點(diǎn)不剩地排盡。實(shí)際上此時(shí)活塞與氣缸蓋之間必須留有一定的空隙,以免活塞桿受熱臌脹后使活塞與氣缸相撞。這個(gè)空隙就稱為余隙。余隙系數(shù)=余隙體積/活塞推進(jìn)一次掃過(guò)的體積容積系數(shù)=實(shí)際吸氣體積/活塞推進(jìn)一次掃過(guò)的體積4.有余隙的壓縮循環(huán)187根據(jù)上述定義:;余隙的存在使一個(gè)工作循環(huán)的吸、排氣量減小,這不僅是因?yàn)榛钊七M(jìn)一次掃過(guò)的體積減小了,還因?yàn)榛钊_(kāi)始由左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)不是馬上有氣體吸入,而是缸內(nèi)剩余氣體的膨脹減壓,即從3至4,待壓力減至,容根據(jù)上述定義:;余隙的存在使一個(gè)工作循環(huán)188積增至?xí)r,才開(kāi)始吸氣。即在有余隙的工作循環(huán)中,在氣體排出階段和吸入階段之間又多了一個(gè)余隙氣體膨脹階段,使得每一循環(huán)中吸入的氣體量比理想循環(huán)為少。余隙系數(shù)與容積系數(shù)的關(guān)系為:

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