气体输送设备

1、气体输送设备 小组成员：荆红玉 韩露 莫媛 武梦 章云雷 气体输送机械 输送和压缩气体的设备统称气体压送机械 。用途： v气体输送（气体输送机械） v产生高压气体 v产生真空 常用的气体输送设备：低压空气压缩机、通风机 和鼓风机等 按结构与工作原理分： v离心式 v往复式 v选择式 v流体力学作用式 按p2和x分： v通风机：p215kPa，x11.15，主要结构有离心式 、轴流式，用于通风换气和送气。 v鼓风机：p215294kPa,x4，主要结构为多级离 心式、旋转式，用于输送气体。 v压缩机：p2294kPa，x4，主要为往复式结构，用 于产生高压气体。 v真空泵：p2为大气压，x由真空

2、度而定，结构为旋转式 ，用于将设备中气体抽出而减压。 v气体输送机械的特点： 对一定质量的气体，由于气体的密度小，体积流量就大，因 而气体输送机械的体积大。 气体在管路中的流速要比液体流速大得多，输送同样质量流 量的气体时，其产生的流动阻力要多，因而需要提高的压 头也大。 由于气体具有可压缩性，压强变化时其体积和温度同时发生 变化，因而气体输送和压缩设备的结构、形状有一定特殊 要求。 v分类 按结构与工作原理分 按终压(气体出口表压p2)和压缩比(气体出口与进口绝压之比 x)分 离心式通风机 离心式通风机的分类 通风机通常是单级的，按其所产生的风压不同， 可分为： 低压离心通风机，风压低于1k

3、Pa（表压）； 中压离心通风机，风压为13kPa（表压）； 高压离心通风机，风压为315kPa（表压）。 基本结构 离心式通风机的基本结 构和单级离心泵相似。 机壳是蜗壳形，但机壳 断面有方形和圆形两种 。一般低、中压通风机 多为方形，如图2-21所 示，高压的多为圆形。 1.机壳 2.叶轮 3.吸入口 4. 排出口 图2-21 低压离心通风机 离心通风机的特性曲线 离心通风机在 某一特定转速 下风压、轴功 率、全压效率 与风量的关系 ，此外还有静 压、静压效率 与风量两条关 系曲线 120001050090007500 600045003000 15000 265 319 363 422 4

4、81 530 579 637 686 745 794 834 D=500mm n=800r/min =1.2kg/m 7 6 5 4 3 2 1 N/KW Q/m h 图12-17 离心通风机的性能曲线 5.3 4.0 2.64 1.23 N- - 离心通风机的选择 (1)计算输送系统所需风量Q和风压HT风量根据生产任务规 定值换算为进口状态计的气体流量；所需实际风压HT按柏 努利方程进行计算，然后换为实验条件下的HT； (2)根据被输送气体的性质与风压的范围确定风机的类型； (3)根据Q和HT从风机样本中选择合适的型号，所选风机应 留有一定余量； (4)核算风机的轴功率 特别当气体密度与实验

5、条件下密度相 差大时。 离心式鼓风机离心式鼓风机 如图24所示为一台三级离心鼓 风机。离心鼓风机的送气量大 ，但所产生的风压不高，出口 表压强一般不超过294103Pa。 由于在离心鼓风机中，压缩比 不高，所以无需冷却装置，各 级叶轮的直径也大致相同。离 心鼓风机的选用方法与离心通 风机相同。 图 24 三级离心鼓风机 离心式压缩机离心式压缩机 离心式压缩机常称为透平 压缩机，它的主要结构、 工作原理都与离心鼓风机 相似，但离心压缩机的叶 轮级数多，通常在10级以 上，且转速较高，故能产 生更高的压强。 离心压缩机的特点是 ：流量大，供气均匀，体 积小，机体内易损部件少 ，可连续运转且安全可靠

6、 ，维修方便，机体内无润 滑油污染气体等。 1.气缸 2.活塞 3.排气阀 4.吸气阀 5.曲轴 6.连杆 图27 立式单动双缸压缩机 液环压缩机液环压缩机 液环压缩机又称纳氏泵。 如图26所示，它主要由一 个略似椭圆的外壳和旋转 叶轮所组成，壳中盛有适 量的液体。 1.进口 2.出口 3.吸气口 4.排出口 图26 液环压缩机 真空泵水环真空泵 该泵如图28所示。外壳1内 偏心地装有叶轮，其上有 辐射状的叶片2。 1.外壳 2.叶片 3.水环 4. 排出口 5. 吸入口 图28 水环真空泵 真空泵蒸汽喷射泵 图29所示为一单级蒸汽喷射泵 。工作蒸汽在高压下以 10001400m/s的高速度从

7、喷嘴3 喷出，在喷射过程中蒸汽的静 压能转变为动能，产生低压， 而将气体吸入。吸入的气体与 蒸汽混合后，进入扩散管5，速 度逐渐降低，压强随之升高， 而从压出口6排出。 1.工作蒸汽入口 2.过滤器 3.喷嘴 4.气体吸入口 5.扩散管 6.压出口 图29 单级蒸汽喷射泵 真空泵水喷射真空泵 图31所示为水喷射真空泵 。从设备中抽出水蒸汽而 加以冷凝，使设备内维持 真空。 1.泵盖 2.喷嘴 3、9.螺栓 4、10.垫 圈 5、11.螺母 6.孔板 7、12.垫片 8.泵体 13.扩压 管 14.抽气管 图31 水喷射泵 3.空气压缩机 概述：生物工程工业中的好氧培养需要向发酵罐 中通入0.2

8、0.3MPa的压缩空气 常用空气压缩机（涡轮空压机或往复式空压机） 作为供气设备 涡轮式空压机 一般由电动机通过增速装置直接带动涡轮高速旋 转，将空气吸入并使之获得较高的离心力，甩向 叶轮外圆周，部分动能转变为静压能，由压出管 排出。 特点：供气量大，出口压强稳定，输出的压缩空 气不含油雾；功率消耗较小，结构紧凑，占地面 积较小。 用于抗生素发酵的是低压涡轮空压机，其出口压 强为0.250.55mPa (表压)，容量一般都大于 100m3/min 型号：国产的涡轮空压机的型号有DA型和SA型， 符号“D”表示单吸，而“S”代表双吸，“A” 则表示涡轮压气机，其后的数字分别代表供气量 与出口压强以及设计序号。 离心空压机：离心空压机 往复式空压机 往复式空压机的结构和工作原理类似于往复泵， 在气缸外需有冷却装置。冷却装置有水冷和风冷 之分，一般需连续供气的场合，都选水冷式空压 机。 特点：优点是容量范围广，价格比较低廉，操作 与维修比较方便；其缺点是出口流量不稳定，