16-17-2輸送、換熱設(shè)備ppt課件

1、7.2 氣體輸送設(shè)備,氣體輸送設(shè)備的一般特點(diǎn),動(dòng)力消耗大,設(shè)備體積龐大,特殊性氣體的可壓縮性,氣體輸送設(shè)備分類,按終壓和壓縮比分,通風(fēng)機(jī) 終壓不大于0.015MPa（表壓）,鼓風(fēng)機(jī) 終壓為0.0150.3MPa（表壓），壓縮比小于4,壓縮機(jī) 終壓在0.3MPa（表壓）以上，壓縮比大于4,真空泵 將低于大氣壓力的氣體，從容器或設(shè)備 內(nèi)抽至大氣中,按結(jié)構(gòu)和工作原理,旋轉(zhuǎn)式,離心式,往復(fù)式,流體作用式,一、壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī),液環(huán)式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),1、離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，又稱透平壓縮機(jī)。 特點(diǎn)：離心壓縮機(jī)的葉輪級(jí)數(shù)多，轉(zhuǎn)速高，可達(dá)500010000r/min，因

2、而結(jié)構(gòu)精密，產(chǎn)生的風(fēng)壓高。由于壓縮比比較高，氣體體積縮小，溫度升高，因而葉輪的直徑和寬度逐漸縮小，并將壓縮機(jī)分為幾個(gè)工作段，而且每一個(gè)工作段又分為若干級(jí)，在段與段之間設(shè)計(jì)安裝了冷卻器，以免氣體溫度升得過(guò)高以至于損壞壓縮機(jī)。,離心式壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)：氣體流量大，設(shè)備體積小、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、維修方便、無(wú)潤(rùn)滑油污染等。 離心式壓縮機(jī)缺點(diǎn)：制造精度高，效率一般仍低于往復(fù)式壓縮機(jī)。,2、液環(huán)式壓縮機(jī),液環(huán)式壓縮機(jī)又稱納式泵。 結(jié)構(gòu)：殼體呈橢圓形，葉輪上裝有輻射狀的葉片，殼體內(nèi)充有一定體積的液體。 工作原理：葉片帶動(dòng)殼內(nèi)液體隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下被拋向殼體周邊而形成橢圓形的液環(huán)，并在橢圓長(zhǎng)軸形成兩個(gè)月

3、牙空間每個(gè)月牙空間又被葉片分成若干個(gè)小室。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，月牙形空間內(nèi)的小室逐漸變大和變小各兩次氣體分別由兩個(gè)吸入?yún)^(qū)吸入，從兩個(gè)排出區(qū)排出。 液環(huán)可將氣體與殼體隔開(kāi)，使氣體只 與葉輪接觸，因此葉輪采用抗腐蝕材 料時(shí)，可用于腐蝕氣體的輸送。也可 作為真空泵使用。,殼體,葉輪,吸入,排出,3、往復(fù)式壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī),往復(fù)壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理與往復(fù)泵比較相似，它依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將氣體吸入和壓出。其主要部件有氣缸、活塞、吸氣閥和排氣閥。,一、離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理,往復(fù)式壓縮機(jī)的工作過(guò)程： 由膨脹、吸入、壓縮、壓出四個(gè)階段構(gòu)成。當(dāng)活塞從氣缸口的死點(diǎn)往上運(yùn)行時(shí)，氣體被壓縮，體積縮小，壓力增

4、大，吸入閥關(guān)閉；當(dāng)運(yùn)行到一定位置時(shí)，氣缸內(nèi)壓力等于或大于排氣管路壓力，排氣閥打開(kāi)，開(kāi)始排氣；當(dāng)活塞運(yùn)行到頂端死點(diǎn)時(shí)，排氣結(jié)束；活塞由頂端往下運(yùn)行時(shí)，氣缸內(nèi)壓力降低。,余隙里的氣體體積膨脹，排出閥關(guān)閉；當(dāng)活塞運(yùn)行到一定位置時(shí)，缸內(nèi)形成一定程度的真空，吸氣閥打開(kāi)，開(kāi)始吸氣；當(dāng)活塞運(yùn)行到底部死點(diǎn)時(shí)吸氣結(jié)束，完成了一個(gè)循環(huán)周期。,由于往復(fù)式壓縮機(jī)的氣缸壁與活塞是用油潤(rùn)滑，送出的氣體中含有潤(rùn)滑油成分，同時(shí)，往復(fù)式壓縮機(jī)的噪聲大，所以一般不能用作潔凈車(chē)間空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)設(shè)備。,往復(fù)式壓縮機(jī)的類型與選用,單動(dòng)往復(fù)式壓縮機(jī),單級(jí)壓縮機(jī),按氣體受壓的級(jí)數(shù),按排氣方式,按壓縮機(jī)所產(chǎn)生的終壓,中壓壓縮機(jī),雙動(dòng)往復(fù)式壓

5、縮機(jī),雙級(jí)壓縮機(jī),多級(jí)壓縮機(jī),低壓壓縮機(jī),高壓壓縮機(jī),按壓縮機(jī)的排氣量,中型壓縮機(jī),小型壓縮機(jī),大型壓縮機(jī),按氣體種類,氨壓縮機(jī),空氣壓縮機(jī),氫壓縮機(jī),分類,根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)確定壓縮機(jī)種類,選用,根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)及廠房的具體條件，選定壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)生產(chǎn)所需的排氣量和工作壓強(qiáng)，選擇合適的型號(hào),二、鼓風(fēng)機(jī) 在制藥生產(chǎn)中，應(yīng)用較廣的是羅茨鼓風(fēng)機(jī)。,羅茨鼓風(fēng)機(jī),工作原理與齒輪泵相似，它主要由一個(gè)橢圓型機(jī)殼和一對(duì)轉(zhuǎn)向相反的8字形轉(zhuǎn)子所組成。工作時(shí)兩個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，氣體從機(jī)殼的一側(cè)吸入，從另一側(cè)排出。若改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入口與排出口互換。,優(yōu)點(diǎn)：羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子齒合間隙較大，工作

6、腔無(wú)油潤(rùn)滑，強(qiáng)制性輸氣風(fēng)量風(fēng)壓比較穩(wěn)定，對(duì)輸送帶液氣體和含塵氣體不敏感，排氣量大。 缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)速低噪聲大，熱效率低。通常羅茨鼓風(fēng)機(jī)作輸送氣體和抽真空使用。,三、通風(fēng)機(jī) 軸流式、離心式、斜流式、慣流式等，常用來(lái)輸送新鮮空氣、排除毒氣和降低溫度等。,1.軸流式通風(fēng)機(jī) 工作原理：在機(jī)殼內(nèi)裝有迅速轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪，葉輪上固定葉片，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片推擊空氣，使之作與軸平行方向的流動(dòng)，葉片將能量傳給空氣，使氣體排出壓力略有增加。 軸流式通風(fēng)機(jī)的排氣量大，但風(fēng)壓很小。,2.離心式通風(fēng)機(jī) 離心通風(fēng)機(jī)是由蝸形機(jī)殼和多葉片的葉輪組成。,結(jié)構(gòu)特點(diǎn):,葉輪直徑較大,葉片數(shù)較多,葉片有平直、前彎、后彎,不求高效率時(shí)前彎,機(jī)殼

7、內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常為為矩形,高效率時(shí)后彎,離心通風(fēng)機(jī)工作原理與離心泵相同。都是在葉輪中心區(qū)產(chǎn)生低壓而吸入氣體，氣體質(zhì)點(diǎn)在葉片上獲得動(dòng)能并轉(zhuǎn)化成靜壓能而被排出。,離心通風(fēng)機(jī)：,低壓離心通風(fēng)機(jī),中壓離心通風(fēng)機(jī),高壓離心通風(fēng)機(jī),四、真空泵 從設(shè)備或系統(tǒng)中抽出氣體，使其中的絕對(duì)壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)，所用的抽氣設(shè)備稱為真空泵。真空泵本質(zhì)上是氣體壓送機(jī)，只是它的進(jìn)口壓強(qiáng)低、出口為常壓。,真空泵分類:,干式,濕式,抽除式,機(jī)械式,按真空泵的結(jié)構(gòu),按實(shí)現(xiàn)真空的工作原理,按真空泵在工作系統(tǒng)中的職能,預(yù)抽氣泵,捕集式,噴射式,吸著式,主抽氣泵,前級(jí)泵,維持泵,1.噴射泵 噴射泵是由吸入口、噴嘴、喉管、擴(kuò)散管

8、組成。,工作過(guò)程：工作蒸汽以很高的速度從噴嘴噴出，在噴射過(guò)程中，蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，產(chǎn)生低壓，而將氣體吸入。吸入的氣體與蒸汽在喉管混合后進(jìn)入擴(kuò)散管，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，而后從壓出口排出。,噴射泵的特點(diǎn)： 構(gòu)造簡(jiǎn)單、緊湊、沒(méi)有活動(dòng)部件，可以用各種耐腐蝕材料制作。但效率低，只有1025，并且用于工作流體與輸送流體可以混合的場(chǎng)合。 用蒸汽作為工作流體時(shí)，蒸汽消耗量大，啟動(dòng)緩慢，因此一般不用于輸送氣體。,2.水循環(huán)真空泵,水環(huán)真空泵工作過(guò)程： 水環(huán)真空泵的外殼內(nèi)偏心地裝有葉輪，葉輪上有輻射狀葉片，泵殼內(nèi)約充有一半容積的水，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成環(huán)形水幕。水幕具有密封作用，使葉片間的空隙形成大小不同

9、的密封小室。當(dāng)小室增大時(shí)，氣體從吸入口吸入；當(dāng)小室變小時(shí)，氣體由壓出口排出。,水環(huán)真空泵,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、沒(méi)有閥門(mén)、很少堵塞、排氣量大而均勻、無(wú)需潤(rùn)滑、易損件少，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，尤其是輸送有腐蝕性或有爆炸性的氣體。 缺點(diǎn)：效率低，所產(chǎn)生的真空度受泵內(nèi)水溫高低的控制。此外，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要不斷補(bǔ)充水以維持泵內(nèi)的水環(huán)液封，并起到冷卻的作用。,3、往復(fù)式真空泵 往復(fù)式真空泵是一種干式真空泵，其構(gòu)造和工作原理與往復(fù)式壓縮機(jī)基本相同，但吸氣閥和排氣閥更加輕巧靈敏。往復(fù)式真空泵的壓縮比大于空氣壓縮機(jī)，極限壓力是12.6 ，抽速范圍是50600 。主要用

10、于大型抽真空系統(tǒng)，如真空干燥、真空過(guò)濾、真空濃縮、真空蒸餾等。由于固體顆粒和腐蝕性氣體易損壞往復(fù)真空泵的氣缸壁和活塞，故不能將往復(fù)式真空泵用于抽排含塵或腐蝕性氣體，除非經(jīng)過(guò)特殊處理。由于一般泵體氣缸都有油潤(rùn)滑，所以可能污染系統(tǒng)設(shè)備。,7.3 固體輸送設(shè)備,基本要求 了解固體輸送設(shè)備類型、應(yīng)用范圍。,連續(xù)式輸送機(jī),間歇式,固體輸送設(shè)備,運(yùn)輸設(shè)備,起重設(shè)備,氣力輸送機(jī),鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī),帶式輸送機(jī),螺旋式輸送機(jī),固體輸送設(shè)備分類：,一、帶式輸送機(jī),藥品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種連續(xù)式輸送設(shè)備。,工作原理：驅(qū)動(dòng)滾筒通過(guò)摩擦傳動(dòng)帶動(dòng)輸送帶，使輸送帶連續(xù)運(yùn)行并將帶上的物料輸送至所需要的位置。 輸送帶既是承放物料的

11、承載件，又是傳遞牽引力的牽引件，它是帶式輸送機(jī)中成本最高，也是最易磨損的部件。常用的輸送帶有橡膠帶、纖維帶、塑料帶、鋼帶和網(wǎng)帶。 滾筒分為驅(qū)動(dòng)、改向和張緊滾筒等。,帶式輸送機(jī),適用對(duì)象：帶式輸送機(jī)適用于各種塊狀和顆粒狀物料的輸送，也可輸送成件物品，還可作為清洗、選擇、處理、檢查物料的操作臺(tái)，用在原料預(yù)處理、選擇裝填和成品包裝工段。,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用維修方便；輸送過(guò)程平穩(wěn)，噪音小，且不損傷物料，并可長(zhǎng)距離連續(xù)輸送，輸送能力強(qiáng)，輸送效率高。 缺點(diǎn)：輸送不密封，易使輕質(zhì)粉狀物料飛揚(yáng)，設(shè)備成本高，且輸送帶易磨損，易泡偏。此外，采用帶網(wǎng)紋帶，也不適用于傾角過(guò)大的場(chǎng)合。,二、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī) 在制

12、藥生產(chǎn)中廣泛用于各種流水作業(yè)的生產(chǎn)線。 主要特點(diǎn)：以鏈條作為牽引構(gòu)件，把承載物件安裝于鏈條上，鏈條本身不起承載作用，只用于牽引輸送物品的作用。,1、鏈板式輸送機(jī) 鏈板式輸送機(jī)承載件是鏈板，它們聯(lián)接在一根或兩根封閉的牽引鏈條上。牽引鏈條環(huán)繞驅(qū)動(dòng)鏈輪和張緊鏈輪，驅(qū)動(dòng)鏈輪軸與驅(qū)動(dòng)裝置相連。 特點(diǎn)：輸送能力大運(yùn)行平穩(wěn)、適用范圍廣。除黏度特別大的物料外，絕大多數(shù)固態(tài)物料以及成品都可以輸送，此外，在輸送過(guò)程中還可進(jìn)行分類、干燥、冷卻或包裝等各種工藝操作。,1-驅(qū)動(dòng)鏈輪；2-張緊鏈輪；3-牽引鏈輪,利用裝在環(huán)形牽引構(gòu)件（帶或鏈條）上的料斗來(lái)直接或傾斜地連續(xù)提升物料的輸送機(jī)械。,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，可以

13、垂直或接近垂直方向向上提升，提升高度大。此外，斗式提升機(jī)占地面積小，并有良好的密封，可減少灰塵污染。 缺點(diǎn)：不能水平輸送，必須均勻供料，過(guò)載能力較差。,2、斗式提升機(jī)：,斗式提升機(jī)工作過(guò)程包括裝料、提升和卸料三個(gè)過(guò)程。,挖取法,撒入法,適用于中小塊度或磨損小的粒狀物料。,適用于大塊度或磨損大的物料。,裝料方式,卸料方式,離心式,混合式,重力式,適用于輸送干燥且流動(dòng)性好的粒度小和磨損性小的粒料，但不適合易破碎及易飛揚(yáng)的粉狀物料。,適用于提升大塊、比重大、磨損性大和易碎的物料。,適用于流動(dòng)性不良的散狀、纖維狀物料以及潮濕物料。,三、螺旋式輸送機(jī),優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面尺寸小、制造成本低、便于在若干

14、位置上進(jìn)行中間加料和卸料、操作安全方便、密封性好。 缺點(diǎn)：在運(yùn)輸物料時(shí)，物料與料槽和螺旋間都存在摩擦力，因而動(dòng)力消耗較大；物料會(huì)因螺旋片的作用產(chǎn)生嚴(yán)重破碎及損傷，同時(shí)螺旋葉片及料槽也有較嚴(yán)重的磨損，且運(yùn)輸距離不宜太長(zhǎng)，一般在30米以下。,螺旋式輸送機(jī)是利用螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)來(lái)輸送物料。,適用范圍：需要密封運(yùn)輸?shù)奈锪?，如粉狀、顆粒狀及小塊物料的輸送，也用于易變質(zhì)、黏性大及易結(jié)塊物料的輸送,四、氣力輸送機(jī),氣力輸送機(jī)是一種借助于具有一定能量的氣流，將粉粒狀物料從一處輸送到另一處的連續(xù)輸送設(shè)備。,氣力輸送機(jī)特點(diǎn)： （1）可以進(jìn)行長(zhǎng)距離的連續(xù)集中輸送和分散輸送，輸送布置靈活，勞動(dòng)生產(chǎn)率較高。 （2）輸送物

15、料的范圍較廣，從粉狀到顆粒狀甚至塊狀、片狀物料均可。 （3）輸送過(guò)程可與混合、粉碎、分級(jí)、干燥、加熱、冷卻、除塵等生產(chǎn)工藝相結(jié)合。 （4）輸送過(guò)程可避免物料受潮、污染或混入雜質(zhì)，且沒(méi)有粉塵飛揚(yáng)，生產(chǎn)環(huán)境較好。 （5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 （6）動(dòng)力消耗大（不僅輸送物料還要輸送大量的空氣） （7）管道及與物料接觸的構(gòu)件易于磨損。 （8）不適用于潮濕易結(jié)塊、黏結(jié)性及易碎物料的輸送。,氣力輸送機(jī)按工作原理分為吸送式、壓送式和混合式。,氣力輸送原理： 在垂直管內(nèi)，氣流自行而上，當(dāng)顆粒的浮力等于自身的重力時(shí)，此時(shí)的氣流的速度稱為懸浮氣速。當(dāng)氣流速度大于懸浮的氣速時(shí)，顆粒即被氣流所輸送，且

16、顆粒在氣流中分布較均勻。 在水平管內(nèi)，顆粒受力較復(fù)雜，但總的趨勢(shì)是氣流速度越大，顆粒在氣流中的分布就越均勻。,吸送式氣力輸送機(jī),吸送式氣力輸送系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，工作時(shí)系統(tǒng)內(nèi)始終保持一定的負(fù)壓，因而不致灰塵飛揚(yáng)，工作環(huán)境較好，風(fēng)機(jī)處于系統(tǒng)末端，因而油、水不易混入物料這對(duì)藥品輸送及為有利。但該系統(tǒng)動(dòng)力消耗較大，不宜大容量和長(zhǎng)距離輸送。特別適合于粉狀藥粉的輸送。,壓送式氣力輸送機(jī),壓送式氣力輸送系統(tǒng)采用正壓輸送，工作壓力較大，因而適用于大容量和長(zhǎng)距離輸送，適用范圍較大。缺點(diǎn)是供料設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，必須有完善的密封措施。,混合式氣力輸送機(jī),混合式氣力輸送系統(tǒng)特別適合于從幾點(diǎn)吸料而同時(shí)又分散輸送至

17、不同地點(diǎn)的場(chǎng)合，但系統(tǒng)組成復(fù)雜，風(fēng)機(jī)易受摩損，工作條件差，因而除特殊情況外，生產(chǎn)上較少采用。,7.4 換熱器,基本要求 掌握管殼式換熱器的主要構(gòu)件、優(yōu)點(diǎn)、類型。 掌握固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)、浮頭式、填料函式、U形管式換熱器的結(jié)構(gòu)，工作原理和適用范圍。 掌握板式換熱器的類型；掌握螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)；了解夾套式、板式、板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)、工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)。,加熱器,冷卻器,按傳熱方法,蓄熱式換熱器,根據(jù)換熱目的,冷凝器,再沸器,直接接觸式傳熱器,間壁式傳熱,管式換熱器,板式換熱器,一、管殼式換熱器又稱列管式換熱器,管殼式換熱器,浮頭式,填料函式,固定管板式,U形管式,管殼式換

18、熱器主要構(gòu)件：殼體、管束、管板、封頭,它是一種最典型、使用也最廣泛的間壁式換熱器。具有結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積傳熱面積大，傳熱效果好等優(yōu)點(diǎn)，主要用在高溫高壓和大規(guī)模換熱工程中。,1、固定管板式,單管程：流體在管程內(nèi)通過(guò)一次的成為單管程。 單殼程：流體在殼程內(nèi)通過(guò)一次的稱為單殼程。 固定管板式換熱器兩端的管板與殼體連接成一體。殼程不易清洗，該設(shè)備適用于殼程流體較為清潔且不易結(jié)垢的或腐蝕性小的流體換熱。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、應(yīng)用較廣，但清洗和維修較困難。此外，這種換熱器常用于管束及殼體的溫差小于50的場(chǎng)合。,2、浮頭式換熱器,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，一端管板不與殼體連接，該端稱為浮頭。在管子受熱時(shí)，浮頭可以沿軸向自由移動(dòng)，從而消除了熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力。由于固定端是通過(guò)法蘭與殼體連接，所以，整個(gè)管束可以從殼體中抽出，拆卸方便，有利于清洗和維修。管束的膨脹不受殼體的約束，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力，因而兩種介質(zhì)溫差大些也適用。,浮頭式換熱器可適用于較高的溫度、壓力范圍。浮頭式換熱器相對(duì)于固定管板式換熱器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。,3、填料函式換熱器,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：浮頭與殼體間被填料函密封的同時(shí)，允許管束自由伸長(zhǎng)。該結(jié)構(gòu)特別適用于介質(zhì)腐蝕性較嚴(yán)重、溫差較大且經(jīng)常更換管束的冷卻器。 它既有浮頭式的優(yōu)點(diǎn)，又克服了固定管板式的不足，與浮頭式