过程流体机械PPT课件

1、 沙毅，闻建龙. 泵与风机. 合肥：中国科学技术大学出版社，2005 西安交通大学透平压缩机教研室. 离心式压缩机原理. 北京：机械工业出版社，1980 郁永章. 活塞式压缩机. 北京：机械工业出版社，1982 孙启才. 离心机原理结构与设计计算. 北京：机械工业出版社，1987第1页/共27页过程流体机械流体机械的分类流体机械的用途流体机械的发展趋势第2页/共27页 过程：事物状态变化在 的持续和 的延伸。 生产过程： 劳动对象 生产领域到 产品的全部过程。大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。 生产加工场地 A 流体机械 + 管道 生产加工场地 B第3页/共27页 过程装备与控制专业主要

2、以 过程工业过程工业 为专业背景。 过程工业： 以 流程性物料流程性物料 （如气体、液体、粉体等） 为主要对象， 以 改变 物料的状态和性质 为 主要目的 工业， 包括 化工、石油化工、生物化工、化学、炼油、制药、食品、 冶金、环保、能源、动力等。 生产率；生产成本；优化控制； 污染。 生产过程中所使用的生产工具生产工具（设备与机器）。1.1.2 1.1.2 过程装备过程装备第4页/共27页 以 为工质进行能量转换、处理与输送的机械。 如：管道化生产。 流体机械的许多零部件处于运动状态， 并与其中的流体发生。* * 流体机械的特点流体机械的特点高速相互作用第5页/共27页 将 ，输出轴功率。

3、如 汽轮机、燃气轮机、水轮机等。第6页/共27页锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过热器第7页/共27页 真实 第8页/共27页 真实 第9页/共27页第10页/共27页第11页/共27页 将 ，改变流体的状态（压力势能和动能）。 如 压缩机、泵、分离机等。 A fluid is a substance that will begin to deform when a shear force is applied to it and continue to deform as long as force is applied. 工作机 multiphase fluid压缩机、泵、分离机压缩机、泵、分

4、离机第12页/共27页 将机械能 气体气体的能量。 全压 全压 全压 第13页/共27页 将机械能液体液体的能量。 第14页/共27页 用机械能将 开来的机械。第15页/共27页 特点：单级压升较高，输送流体的流量较小。 特点：单级压升较小，输送流体的流量较大。 第16页/共27页 第17页/共27页 广泛应用于国民经济的各个行业；与人们的生活密不可分。 流体机械的耗电量占全国总用电量的 以上* 汽水循环：水水 锅炉 蒸汽蒸汽 推动汽轮机旋转 带动发电机旋转发电 * 汽轮机汽轮机 锅炉给水泵锅炉给水泵：由加热器向 锅炉供水。 冷凝泵冷凝泵：汽轮机排出的废汽 在冷凝器中凝结成水， 由冷凝泵打入加

5、热器 进行再循环。 循环水泵循环水泵：供给冷凝器用的 冷却循环水。 灰渣泵灰渣泵：用于锅炉排灰。第18页/共27页 第19页/共27页 化工流程中，原料、中间产品常为液体或气体，固体物料也经常以溶液或熔液的形态参与化学反应，输送流体的泵和压缩机被称为 。且输送介质常有特殊要求。如 乙烯流程乙烯流程 用泵用泵：序号序号123456液体种类液体种类油油油油水水汽油汽油碱液碱液H.C.C2等等泵型式泵型式温度温度高温高温序号序号789101112液体种类液体种类H.C.甲烷甲烷H.C.乙烷等乙烷等H.C.乙烯乙烯H.C.丙烷等丙烷等H.C.丙烯丙烯H.C.C4泵型式泵型式温度温度低温低温低温低温第2

6、0页/共27页 泵与压缩机是石油和天然气的钻探、开采、运输和加工过程中的重要设备。* * 潜油泵潜油泵：将原油从很深的油井输送到地面。 叶轮直径很小，泵的级数达数百级，固液混合物。* * 油田注水泵油田注水泵：采用高压向油层中注水，油层压力，实现自喷。 大庆油田，注水6t/1t油。* * 注气压缩机注气压缩机：海洋油田伴生气代替水注入油层， 油层压力。 注气量较小 活塞式压缩机； 注气量较大 离心式压缩机。（压力可达71MPa）* * 水下油气混输泵水下油气混输泵：将原油和共生的天然气一起输出。 钢铁冶炼过程中，需要大量的空气和氧气支持燃烧 风机； 生产过程中需要消耗大量的水 泵。* * 高炉

7、鼓风机高炉鼓风机：轴流式压缩机。 风量大：高炉容积4000m3时，风量10000m3/min， 功率60MW。第21页/共27页* * 氧气压缩机氧气压缩机：氧气顶吹转炉炼钢设备。 典型参数：流量72000m3/h，压力3.75 MPa，功率 12.15MW。防爆。 给水排水系统是现代化城市最主要的基础设施之一。* * 自来水厂自来水厂：一级泵站，抽吸江河之水，沉淀，消毒；二级泵站， 将水送往用户。* * 工业用水工业用水* * 废水排放、处理及再利用废水排放、处理及再利用* * 燃气轮机压缩机燃气轮机压缩机 大型和移动式燃气轮机（如喷气式发动机）中，轴流式压缩机； 小型固定式燃气轮机，离心式

8、压缩机。* * 涡轮增压器涡轮增压器 内燃机气缸 废气 涡轮机 压缩机 进入气缸的空气压力 功率增加 50% 100%* * 动力风源动力风源：风动工具等。第22页/共27页 制冷装置在工业和科学领域，以及生活领域中起着重要作用。第23页/共27页* * 作为工作机的流体机械作为工作机的流体机械压缩机压缩机： 小型制冷装置中，容积式压缩机； 大型制冷装置中，离心式压缩机；丙烯冷冻压缩机（世界上最大 的离心式压缩机），功率53.7MW.* * 作为原动机的流体机械作为原动机的流体机械（透平膨胀机和活塞式膨胀（透平膨胀机和活塞式膨胀机）机）： 气体（制冷介质）绝热（等熵膨胀）气体温度，且可输出 功率，节约能源。第24页/共27页 排水、通风、矿物远距离水力输送。 火箭发动机的重要组成部分。 火箭和飞船控制导航系统中的动力源。（1010）航天技术）航天技术燃料输送泵离心泵液压执行元件第25页/共27页 1.4.1 1.4.1 创造新的机型创造新的机型 1.4.2 1.4.2 流体机械内部流动规律的研究与应用流体机械内部流动规律的研究与应用 1.4.3 1.4.3 高速转子动力学的研究与应用高速转子动力学的研究与应用 1.4.4 1.4.4 新型制造工艺技术的发展新