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氣體輸送機(jī)械授課人:劉鵬鵬目錄一、離心式通風(fēng)機(jī)二、壓縮機(jī)三、真空泵離心式通風(fēng)機(jī)01part(一)離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單級離心泵相似。在蝸殼形機(jī)殼內(nèi)裝一葉輪,葉輪上葉片數(shù)目較多。離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理與離心泵相同。(二)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)和特性曲線1.性能參數(shù)①風(fēng)量Q(m3/h或m3/s)單位時(shí)間內(nèi)風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積,以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體狀態(tài)計(jì)。②風(fēng)壓pt(Pa)單位體積的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)所獲得的能量。當(dāng)不計(jì)(z-z1)ρg和ΣHf兩項(xiàng)時(shí),pt可用下式計(jì)算式中pt稱為全風(fēng)壓,(p2-p1)稱為靜風(fēng)壓,ρu22/2稱為動風(fēng)壓。③軸功率與效率N(W或kW)、η離心式通風(fēng)機(jī)特性曲線 2.特性曲線離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線如圖,該曲線是在一定轉(zhuǎn)速、20℃及壓力為101.3kPa條件下用空氣為工作介質(zhì)測定的。特性曲線有四條,即pt-Q、(p2-p1)-Q、N-Q和η-Q

(三)離心通風(fēng)機(jī)的選用1.根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)、操作條件選定類型;2.根據(jù)實(shí)際風(fēng)量(以進(jìn)口狀態(tài)計(jì))和計(jì)算的全風(fēng)壓,從風(fēng)機(jī)樣本或產(chǎn)品目錄中選擇合適的型號;3.核算風(fēng)機(jī)的軸功率。選用時(shí)注意:當(dāng)實(shí)際操作條件與實(shí)驗(yàn)條件不符合時(shí),需將風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓換算成實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓,最后用換算值選風(fēng)機(jī)。換算公式如下:

壓縮機(jī)02part(一)往復(fù)式壓縮機(jī)的簡單結(jié)構(gòu)和工作原理主要部件:氣缸、活塞、吸氣閥和排氣閥、工作原理:與往復(fù)泵相同。因氣體密度小、可壓縮,且在壓縮過程中溫度升高,所以壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并附設(shè)有冷卻裝置。1、壓縮階段:活塞位于氣缸右端死點(diǎn),氣缸內(nèi)充滿P1、V1的氣體(點(diǎn)1)。當(dāng)活塞向左移動時(shí),氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)升高,體積壓縮,壓強(qiáng)增至P2,體積達(dá)到V2(點(diǎn)2)。氣體由狀態(tài)點(diǎn)1到狀態(tài)點(diǎn)2的過程稱為壓縮階段。2、排氣階段:當(dāng)活塞繼續(xù)向左移動,氣缸內(nèi)壓強(qiáng)P2稍大于出口管中壓強(qiáng)時(shí),排氣閥被頂開,氣體排出,氣體體積減少,壓強(qiáng)保持不變,恒等于P2,直至活塞達(dá)到左端的極限位置為止,體積為V3壓強(qiáng)仍為P2(點(diǎn)3),氣體由狀態(tài)點(diǎn)2到狀態(tài)點(diǎn)3的過程稱為排氣階段。3、膨脹階段:當(dāng)活塞達(dá)到左端極限位置時(shí),活塞與氣缸之間還留有也必須留有一段很小的間隙。這個(gè)間隙稱為“余隙”。當(dāng)活塞從右端向左移動時(shí),這部分氣體將會膨脹,直至等于進(jìn)口管中氣體壓強(qiáng),即:P4=P1,吸入閥打開(點(diǎn)4)。氣體從狀態(tài)點(diǎn)3到狀態(tài)點(diǎn)4的過程稱為膨脹階段。

4、吸氣階段:當(dāng)活塞繼續(xù)向右移動時(shí),吸入閥打開,氣體不斷吸入,壓強(qiáng)恒等于P1,直至活塞達(dá)到右端極點(diǎn),狀態(tài)回復(fù)到點(diǎn)1為止。氣體從狀態(tài)點(diǎn)4到狀態(tài)點(diǎn)1的過程稱為吸氣階段。(二)往復(fù)壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)

1、生產(chǎn)能力壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力又稱壓縮機(jī)的排氣量。理論上的排氣量應(yīng)等于活塞掃過的容積。

V‘=ASnr但:①由于氣缸有余隙,余障中高壓氣體的膨脹,占據(jù)一部分氣缸的容積;②吸入閥只能在氣缸內(nèi)部壓強(qiáng)低于吸入管中氣體壓強(qiáng)下打開,進(jìn)入的氣體也有一個(gè)膨脹過程,也占據(jù)一部分氣缸的容積;③氣體通過填料函、閥門、活塞桿等處的泄漏。所以實(shí)際排氣量總比理論要?。?/p>

V=λV‘

式中:λ——送氣系數(shù),λ=0.7~0.9。

2、壓縮比壓縮比是壓縮機(jī)的出口和進(jìn)口壓強(qiáng)之比。

3、軸功率與效率壓縮機(jī)所需的理論功率與流量、壓縮比以及系統(tǒng)與環(huán)境的換熱情況有關(guān)。由于壓縮過程中:①不可避免地有部分泄漏;②活塞運(yùn)動,通過氣閥開、啟時(shí)不可避免地有能量損失等。所以壓縮機(jī)的軸功率應(yīng)為:

P=Pe/ηη——往復(fù)壓縮機(jī)的效率,一般η=0.7~0.9。(三)多級壓縮通常,壓縮機(jī)中一級的壓縮比以4~7為宜,若生產(chǎn)上需要壓縮比很大時(shí),則需進(jìn)行多級壓縮,否則會引起以下問題:1.氣缸內(nèi)潤滑油碳化,嚴(yán)重時(shí)可能引起油霧爆炸;2.由于余隙的影響,容積系數(shù)λ0嚴(yán)重下降。進(jìn)行多級壓縮時(shí),需在級間將壓縮氣體進(jìn)行冷卻。(四)往復(fù)壓縮機(jī)的類型和選用

1、往復(fù)壓縮機(jī)的分類①按壓縮機(jī)在活塞一側(cè)吸、排氣體還是在兩側(cè)都吸、排氣體分為單動和雙動壓縮機(jī);②按氣體受壓縮的次數(shù),分為單級、雙級和多級壓縮機(jī);③按壓縮機(jī)產(chǎn)生的終壓的高低,分為低壓、中壓、高壓和超高壓壓縮機(jī);④按壓縮機(jī)生產(chǎn)能力的大小,分為小型、中型和大型壓縮機(jī);⑤按所壓縮的氣體種類,分為空氣壓縮機(jī)、氧氣壓縮機(jī)、氫氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氨氣壓縮機(jī)等。⑥按氣缸在空間布置的不同分為立式、臥式、角式和對稱平衡式。

2、往復(fù)壓縮機(jī)的選用選用往復(fù)壓縮機(jī)時(shí),首先根據(jù)氣體的性質(zhì)定類型(如空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)等;立式或臥式等),再根據(jù)生產(chǎn)能力和撩撥壓力(或壓縮比)在壓縮機(jī)的樣本或產(chǎn)品目錄中選擇合適的型號。(五)往復(fù)壓縮機(jī)的安裝與運(yùn)轉(zhuǎn):

1、安裝往復(fù)壓縮機(jī)的排氣量是間歇的,不均勻的。為此排出的氣體要先經(jīng)過緩沖罐,再進(jìn)入輸氣管路,作用有二個(gè):①使氣體輸送流量均勻;②使氣體中夾帶的油沫得到沉降、分離。

2、運(yùn)轉(zhuǎn)往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí):①注意各部分的潤滑和冷卻;②運(yùn)行時(shí)不允許關(guān)閉出口閥門。真空泵03part

(一)水環(huán)真空泵外殼1內(nèi)偏心地裝有葉輪,其上有輻射狀的葉片2,泵內(nèi)約充有一半容積的水。當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí),形成水環(huán)3,水環(huán)具有液封的作用,與葉片之間形成許多大小不同的密封小室,當(dāng)小室漸增時(shí),氣體從入口4吸入;當(dāng)小室漸減時(shí),氣體由出口5排出。此類泵結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,易于制造與維修,由于旋轉(zhuǎn)部分沒有機(jī)械摩擦,使用壽命長,操作可靠。適用于抽吸含有液體的氣體,尤其在抽吸有腐蝕性或爆炸性氣體時(shí)更為合適。但效率很低,約為30~50%,所能造成的真空度受泵體中水的溫度所限制。(二)噴射真空泵噴射泵是利用流體流動時(shí)的靜壓能與動能相互轉(zhuǎn)換的原理來吸、送流體的噴射泵的工作流體可以是蒸汽,也可以是液體。圖2-53所示的為蒸汽噴射泵。工作蒸汽在高壓下以很高的速度從噴嘴噴出,在噴射過程中,蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?,產(chǎn)生

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