氣體輸送機(jī)械

氣體輸送機(jī)械化學(xué)化工教研室氣體輸送機(jī)械與液體輸送機(jī)械工作原理大體相同，但氣體的體積會(huì)隨壓力及溫度而變化。氣體輸送機(jī)械分類按結(jié)構(gòu)及工作原理分類:離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、流體動(dòng)力作用式。按其終壓及壓縮比（氣體排出壓力與吸入壓力之比）分類：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵。概述常按其終壓及壓縮比分類為：

通風(fēng)機(jī)：終壓不大于15?（表壓），壓縮比1-1.15；

鼓風(fēng)機(jī)：終壓為15-300?（表壓），壓縮比小于4；

壓縮機(jī)：終壓在300?（表壓）以上，壓縮比大于4；

真空泵：出口壓力為當(dāng)?shù)卮髿鈮?，壓縮比由真空度決定。概述類型：主要有離心式和軸流式兩種.（一）離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理與離心泵相似，在蝸殼內(nèi)裝一高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，借葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使氣體壓頭增大而排出。按風(fēng)壓的大小分為：低壓通風(fēng)機(jī)：終壓≤1?（表壓）；中壓通風(fēng)機(jī)：終壓=1~3?（表壓）；高壓通風(fēng)機(jī)：終壓=3~15?（表壓）。一、通風(fēng)機(jī)軸流式離心式1.為適應(yīng)輸送風(fēng)量大的要求，通風(fēng)機(jī)的葉輪直徑一般是比較大的。2.葉輪上葉片的數(shù)目比較多，而且較短。3.葉片有平直的、前彎的、后彎的。若通風(fēng)機(jī)的要求主要是通風(fēng)量大，在不追求高效率時(shí)，用前彎葉片有利于提高壓頭，減小葉輪直徑。而高效通風(fēng)機(jī)的葉片通常是后彎的。4.機(jī)殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常為矩形，但高壓通風(fēng)機(jī)則一般為圓形。高壓通風(fēng)機(jī)的外形、結(jié)構(gòu)與單級(jí)離心泵更為相似。離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理二、鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)的選型方法與離心通風(fēng)機(jī)相同。1.離心鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)又稱透平鼓風(fēng)機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)和工作原理與離心通風(fēng)機(jī)相仿。區(qū)別在于通風(fēng)機(jī)一般是單級(jí)的，而離心鼓風(fēng)機(jī)有單級(jí)也有多級(jí).壓頭較高的離心鼓風(fēng)機(jī)都是多級(jí)的,單級(jí)的一般轉(zhuǎn)數(shù)較高。2.旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)

工作原理和結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)泵相似，依靠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，工作空間（容積）的變化，從而使壓力變化吸入氣體和排出氣體。

應(yīng)用較廣泛的是羅氏鼓風(fēng)機(jī)，如圖，羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于正位移型，其風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，而與出口壓力無關(guān).羅茨鼓風(fēng)機(jī)的出口應(yīng)安裝氣體穩(wěn)壓罐與安全閥，流量采用旁路調(diào)節(jié)。出口閥不能完全關(guān)閉。操作溫度不超過85oC，否則引起轉(zhuǎn)子受熱膨脹，發(fā)生碰撞。

三、壓縮機(jī)（一）往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及工作過程泵缸活塞吸入閥出口閥p2p1常用類型：離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)與原理

因氣體可壓縮及膨脹,其結(jié)構(gòu)區(qū)別有：②氣缸需要潤(rùn)滑；

③設(shè)儲(chǔ)氣罐，使輸氣量均勻、穩(wěn)定；

④吸、排閥門要更輕巧，啟閉容易等。①要有散熱冷卻裝置；

泵缸活塞吸入閥出口閥

p2p1往復(fù)壓縮機(jī)的工作過程，每一工作循環(huán)：吸氣－壓縮－排氣－膨脹，每一循環(huán)功耗：即P－V圖中4﹣1﹣2﹣3﹣4包圍的面積。顯然，壓縮后體積越小，功耗也越省。0V3V4V2V1V

4132"22'PP2P11-2"等溫壓縮1-2'絕熱壓縮1-2多變壓縮

有余隙的壓縮循環(huán)P-V圖P2p13421多級(jí)壓縮單級(jí)壓縮機(jī)的壓縮比是有限度的，一般允許的壓縮比為5~7。當(dāng)壓縮比要求較高時(shí)，解決的辦法是采用多級(jí)壓縮。1.降低了排氣溫度（每級(jí)間采用了中間冷卻器);2.減少了功耗，級(jí)數(shù)愈多，功耗愈低；3.提高了氣缸容積利用率（λ↑）；4.使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更合理.。但多級(jí)壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)也是有限度的，級(jí)數(shù)越多，設(shè)備結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，造價(jià)高。一般2～3級(jí)較為合理。采用多級(jí)壓縮的好處1、改變轉(zhuǎn)速2、旁路閥調(diào)節(jié)3、改變氣缸余隙容積往復(fù)壓縮機(jī)排氣量的調(diào)節(jié)從設(shè)備或系統(tǒng)中抽出氣體，并加壓排向大氣的壓縮機(jī)稱為真空泵。真空泵的特點(diǎn)(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。真空泵真空泵的主要性能參數(shù)(1)極限殘余壓力（或真空度）：指真空泵所能達(dá)到的最低壓力（或最高真空度）；(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。1.往復(fù)式真空泵2.水環(huán)式真空泵3.噴射式真空泵1、往復(fù)式真空泵與往復(fù)式壓縮機(jī)的構(gòu)造和工作原理基本相同，但也有其自身的特點(diǎn)。(1)在低壓下操作，汽缸內(nèi)、外壓差很小，所用的閥門必須更加輕巧。(2)當(dāng)要求達(dá)到較高的真空度時(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)有連同活塞左右兩側(cè)的平衡氣道。往復(fù)式真空泵可造成高達(dá)96%~99.9%的真空度百分?jǐn)?shù)，但事實(shí)則只能達(dá)到80%~85%的真空百分?jǐn)?shù)。2、水環(huán)式真空泵工作原理:利用偏心輪旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片與液環(huán)之間的容積變化來抽送氣體.水環(huán)真空泵可產(chǎn)生的最大真空度為83kPa左右，當(dāng)被抽吸的氣體不宜與水接觸時(shí)，泵內(nèi)可充以其它的液體，故又稱為液環(huán)真空泵。液環(huán)真空泵的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，易于制造和維修，使用壽命長(zhǎng)、操作可靠。它適用于抽吸含有液體的氣體。但是它的效率很低，約為30~50%，所產(chǎn)生的真空度受泵內(nèi)水溫的影響。水環(huán)真空泵水環(huán)真空泵3、噴射式真空泵

工作原理:利用流體流動(dòng)時(shí),靜壓能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能而造成的真空度來抽送流體。它既可用來抽送氣體，也可用來抽送液體。在化工生產(chǎn)中，噴射泵常用于抽真空，故它又稱為噴射真