化工原理何潮洪第二版输送设备

1、1 化工原理2 2 流体输送设备流体输送设备 P92P92 流体输送流体输送-克服阻力克服阻力oror提高或降低压强、高度、流速提高或降低压强、高度、流速-作功作功-装置装置2.1 2.1 液体输送设备液体输送设备2.1.1 2.1.1 离心泵离心泵2.1.1.1工作原理和主要部件工作原理和主要部件 P94P94 图图2-22-2 .swf.swf2 工作原理：工作原理： 构件与运行：泵壳构件与运行：泵壳 泵轴泵轴 叶轮叶轮 叶片叶片 吸入口吸入口 排出口排出口 轴封轴封离心泵离心泵.swf 启动特点：启动特点： 启动前壳内灌满液体启动前壳内灌满液体 关出口阀关出口阀 主要作用：主要作用： 供

2、能供能 动能转为静压能动能转为静压能 原理：造成真空原理：造成真空液体吸入液体吸入 气缚气缚-未灌满液体或漏气未灌满液体或漏气 动画动画气缚气缚.swf表现为没有流量，进口管真空表表现为没有流量，进口管真空表和出口管上的压力表均没有读数，空声响和出口管上的压力表均没有读数，空声响 单向底阀单向底阀-止逆止逆 调节阀调节阀-调流量调流量3主要部件与作用：主要部件与作用：P94-95 叶轮叶轮（心脏）：供能（心脏）：供能 部分动能转静压能部分动能转静压能 叶片叶片分开式分开式 闭式闭式 半开式或单吸半开式或单吸 双吸双吸 单级单级 多级多级 平衡孔平衡孔 ：消振：消振 泵壳泵壳： 有垂直进、切线出

3、口有垂直进、切线出口 转变能量转变能量 汇集液体汇集液体 轴封轴封： 防止高压液体漏出或气体漏进、填料涵、机械密封防止高压液体漏出或气体漏进、填料涵、机械密封42.1.1.2 基本方程式基本方程式 P97 单位重量（单位重量（N）获得能量获得能量-理论压头理论压头 H 推导：推导：两点假设两点假设 1.叶片无限多、无限薄叶片无限多、无限薄 2. 理想流体理想流体 P93 图图2-1 质点运动：质点运动：圆周运动圆周运动 u =2Rn/60 n r/min 相对运动相对运动 w (与叶片相切与叶片相切) 绝对速度绝对速度 C与与u 夹角夹角, w与与u u反向夹角反向夹角 HpHp静压头，由静压

4、头，由 (1)(1)离心力作功产生的压头离心力作功产生的压头 (2)(2)流道扩大流道扩大, ,部分动能转化的静压能部分动能转化的静压能( (w w 1 12 2- -w w 2 22 2)/2)/2g g两部分组成两部分组成HcHc动压动压头头 (c(c2 22 2-c-c1 12 2)/2g )/2g H H=(=(u u2 22 2 -u-u1 12 2)/2g+(w )/2g+(w 1 12 2 - w - w 2 22 2)/2g+ )/2g+ (c(c2 22 2-c-c1 12 2)/2g)/2g 为为离心泵基本方程之一离心泵基本方程之一 cuw2221212pcppccHHHg

5、g222222211221222uuwwccHgggguurrggdrrgFdrrrrr22212221222221215r2r1 2 2 2 2u2w2u1w1c1速度 P93cwucrcu速度三角形 c2D2D1b2b16余弦定律余弦定律 w w 1 12 2 = c = c1 12 2 + + u u1 12 2 2 2 c c1 1 u u1 1coscos 1 1 , , w w 2 22 2 = = c c2 22 2 + + u u2 22 2 2 2 c c2 2 u u2 2coscos 2 2则则 H H=(=(c c2 2 u u2 2coscos 2 2 c c1 1

6、u u1 1coscos 1 1 ）/g/g 为为离心泵基本方程之一离心泵基本方程之一 一般一般 1 1 =90 =900 0 ，coscos 1 1 = 0 = 0 则则H H= =c c2 2 u u2 2coscos 2 2 /g /g c c2 2 coscos 2 2 = = u u2 2-c-cr2r2ctgctg 2 2 c cr2 r2 = = Q QT T / /DD2 2b b2 2 Q QT T = =DD2 2b b2 2c c2 2sinsin 2 2 D D2 2叶轮出口直径叶轮出口直径, b, b2 2叶轮出口处叶轮的宽度叶轮出口处叶轮的宽度 H H= =u u2

7、 22 2/g /g (u(u2 2ctgctg 2 2/g/gDD2 2b b2 2 )Q )QT T 为为离心泵基本方程之一离心泵基本方程之一 讨论：讨论：1. H与与 n D的关系的关系, n or D H 2. H与几何形状关系与几何形状关系, 前弯则前弯则 H比比u u2 22 2/g /g 大大 ， 后弯则后弯则H 比比u u2 22 2/g /g 小小 ， 径向则不影响径向则不影响 3. H与与QT关系，关系，H=A B QT ，后弯后弯QT H 4 . 实际：湍流实际：湍流 能量损失能量损失 泄漏泄漏 阻力阻力 冲击冲击2221 11coscosc ucuHg222222Tuu

8、 ctgHQgg D b72.1.1.3 性能参数与特性曲线性能参数与特性曲线 P98 性能：性能： 流量流量 Q: D b2 n 扬程扬程 H: 实测实测 D n Q 效率效率：容积容积(泄漏泄漏-叶轮与泵壳，填料涵，平衡孔）叶轮与泵壳，填料涵，平衡孔） 水力（流动阻力及方向变化，流量不一致）水力（流动阻力及方向变化，流量不一致） 机械损失（叶轮与流体及泵壳，转轴与填料）机械损失（叶轮与流体及泵壳，转轴与填料） 有效功率有效功率: Ne =Q H g 轴功率轴功率 N = Ne / 曲线：曲线：P99 图图2-6 Q-H: 后弯叶片后弯叶片 Q增大则增大则H下降下降 Q-N: 一定转速下一定

9、转速下Q增大则增大则N增大，启动时增大，启动时Q=0 Q-：最高效率点最高效率点 工况参数工况参数 高效率区高效率区 铭牌铭牌 例例 1启动时启动时-灌满液、关闭出口阀灌满液、关闭出口阀 、合电闸，此时真空读数很小，压力表读数最大，功率最小；开、合电闸，此时真空读数很小，压力表读数最大，功率最小；开阀流量增大，真空表读数增大，压力表读数降低，功率增大。阀流量增大，真空表读数增大，压力表读数降低，功率增大。关闭时关闭时-先关出口阀，再断电源。先关出口阀，再断电源。8性能曲线 调节HNQH-QN-Q -Q00HNQHe-QeH-QM关小关小开大开大n增大增大n or D减小减小并联并联串联串联9教

10、案教案7例例1 离心泵特性曲线的测定离心泵特性曲线的测定 测定离心泵特性曲线的实验装置如图，实验测定离心泵特性曲线的实验装置如图，实验中已测出如下一组数据，泵出口处压强表读数为中已测出如下一组数据，泵出口处压强表读数为p2=0.126MPa,泵进口处真空表读泵进口处真空表读数为数为p1=0.031MPa，泵流量为泵流量为Vs=10L/s,泵轴功率由功率表读出为泵轴功率由功率表读出为2976W.吸入管直吸入管直径径d1=80mm,压出管直径压出管直径d2=60mm,两测压点垂直距离两测压点垂直距离(Z2-Z1)=80mm,实验介质为实验介质为20的水的水,试计算在此流量下泵的压头试计算在此流量下

11、泵的压头He,有效功率有效功率Ne和效率和效率。该流程中，水池液位升高该流程中，水池液位升高时，流量、压头、功率时，流量、压头、功率不变，真空表读数降低、不变，真空表读数降低、 R 压力表读数也增加压力表读数也增加 。 2 p2 p1 1 80mm解：在截面解：在截面1与与2间列机械能衡算式间列机械能衡算式 He=(Z2-Z1)+（p2- p1）/g+(ug+(u22 2-u-u12 2)/2g )/2g 忽略忽略h hf1-2 p1/g = - 3.16 m g = - 3.16 m p2/g =12.8 m g =12.8 m u u1=4V=4Vs/ / d d12 2=1.99m/s

12、u=1.99m/s u2=4V=4Vs/ / d d22 2=3.54m/s=3.54m/s He=0.08+(12.8+3.16)+(3.542 2-1.992 2)/2 9.81=16.5 m Ne=gg HeQ=1000 9.81 16.5 10 10-3-3=1619 W = Ne /N =1619/2976=54% /N =1619/2976=54%He=(Z2-Z1)+（p2- p1）/g+(ug+(u22 2-u-u12 2)/2g + h)/2g + hf1-2 He Z Z p v , Hs与与Q p pa a p v有关有关 Hs的校正的校正 允许吸上高度允许吸上高度 汽蚀

13、余量汽蚀余量 Hs=(pa-pv )/g-hg-h允许允许+ u12/2g 则则 Zs= (pa-pv )/g g -hf0-1 -h-h允许允许, hh允许允许= h, h, 一般一般 1 1 Zs与与pa、 pv、u、 hf0-1 、Hs或或hh允许允许有关，有关，保证保证Zs的措施：的措施： 1、进口管粗、短、直、无阀门，、进口管粗、短、直、无阀门， 2、安装在液面以下，但有深度要求。、安装在液面以下，但有深度要求。 例例 2、31asppHg3100.2410009.810vsaspHHH 221110 10 1,(22asfsfppuuZhHhggg安 装 高 度 ）2112vppu

14、hggg允 许13安装高度10Zu14教案教案7例例2 泵的安装高度计算泵的安装高度计算 用用3 3B33B33型泵从敞口槽中将水送到它处，槽内水位恒定，输送型泵从敞口槽中将水送到它处，槽内水位恒定，输送量为量为45554555m m3 3/h/h，在最大流量下吸入管路的压头损失为在最大流量下吸入管路的压头损失为1 1m m ，液体液体在吸入管路中的动压头可忽略，试计算：（在吸入管路中的动压头可忽略，试计算：（1 1）输送）输送2020水时，水时，泵的安装高度，（泵的安装高度，（2 2）若改为输送）若改为输送6565的水时，又为多少？的水时，又为多少？ 3 3B33B33型的部分性能数据列于下

15、表型的部分性能数据列于下表, ,泵安装地区的大气压为泵安装地区的大气压为9.819.81 104 4 PaPa 流量流量 Q mQ m3 3/h /h 压头压头 m m 转速转速 r/min r/min 允许吸上真空度允许吸上真空度H Hs mH mH2O O 30 35.5 2900 7.0 30 35.5 2900 7.0 45 32.6 2900 5.0 45 32.6 2900 5.0 55 28.8 2900 3.0 55 28.8 2900 3.0解：解：(1(1）输送）输送2020水时水时 根据公式根据公式 Z Zs=H=Hs u u22 2/2g - h/2g - hf0-1

16、计算计算 由题意由题意 h hf0-1=1m, u=1m, u22 2/2g0 /2g0 从该泵的性能看出，从该泵的性能看出，H Hs随流量增加而下降。因此，在确定泵的安装高度时，应以最大随流量增加而下降。因此，在确定泵的安装高度时，应以最大流量所对应的流量所对应的H Hs值为依据，以便保证离心泵能正常运转，而不值为依据，以便保证离心泵能正常运转，而不发生气蚀现象，故取发生气蚀现象，故取H Hs =3.0 mH =3.0 mH2O,O,输送输送2020水时水时, , 大气压为大气压为9.819.81 104 4 Pa,Pa,与实验条件相同，故与实验条件相同，故H Hs不用换算不用换算, ,H

17、Hs =3.0 mH =3.0 mH2O O Z Zs=3=30 01=2m 1=2m 15(2) (2) 输送输送6565水时水时 , ,需对需对H Hs进行换算进行换算 H Hs= H= Hs + +（H Ha 1010）- -（p pv/9.81/9.81 104 4 -0.24 -0.24） 1000/式中式中H Hs=3.0mH=3.0mH2O, HO, Ha =9.81 =9.81 104 4 Pa=10 m H Pa=10 m H2O, O, 6565水的饱和蒸汽压水的饱和蒸汽压p pv=2.554=2.554 104 4 Pa, Pa, 密度密度=980.5kg/m=980.5

18、kg/m3 3 , , 则则H Hs=3+=3+（10-1010-10）- -（2.5542.554 104 4/9.81/9.81 104 4 -0.24 -0.24） 1000/980.5=0.65m H980.5=0.65m H2O OZ Zs=H=Hs u u22 2/2g - h/2g - hf0-1=0.65-1= - 0.35 m H=0.65-1= - 0.35 m H2O O Z Zs为负值，表明泵应安装在水面以下，至少比贮槽水面低为负值，表明泵应安装在水面以下，至少比贮槽水面低0.35 0.35 m m，假设假设 贮槽为密封容器，其内压力不是大气压贮槽为密封容器，其内压力不

19、是大气压p pa，那么求那么求H Hs式中的式中的H Ha .10 m H.10 m H2O O，此时应对压力进行换算。此时应对压力进行换算。16教案教案7例例3 h允许应用允许应用 用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方压强为压强为6.65kgf/cm2 2，泵位于贮罐液面以下泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失处，吸入管路的全部压头损失为为1.6m，异丁烷在输送条件下的密度为异丁烷在输送条件下的密度为530kg/ m3 3，饱和蒸汽压为饱和蒸汽压为6.5 kgf/cm2 2，在泵的性能

20、表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m，试确定该泵能试确定该泵能否正常操作。否正常操作。解：根据已知条件考虑泵能否正常操作，就应该核算泵的安装高解：根据已知条件考虑泵能否正常操作，就应该核算泵的安装高度是否合适，即能否避免度是否合适，即能否避免汽汽蚀现象，我们可以计算允许安装高度，蚀现象，我们可以计算允许安装高度，再与已知的实际安装高度进行比较确定再与已知的实际安装高度进行比较确定 Z Zs=p=p0/g - p/g - pv/g -/g -h允许允许- - h hf0-1 式中式中p p0=6.65 9.819.81 104 4 Pa

21、p pv =6.5 9.819.81 104 4 Pa h hf0-1 =1.6m 现输送的是异丁烷，现输送的是异丁烷，h值也需校正，即值也需校正，即h允许允许=h允许允许 根据异丁烷在操作条件下的相对密度与饱和蒸汽压取根据异丁烷在操作条件下的相对密度与饱和蒸汽压取= 0.9= 0.9，故故h允许允许=0.9 3.5=3.15m 所以所以Z Zs=（6.65-6.5） 9.819.81 104 4/530/530 9.81-3.15-1.6= - 1.92m9.81-3.15-1.6= - 1.92m 已知泵的安装高度为已知泵的安装高度为-1.5-1.5m m，而计算值为而计算值为- 1.92

22、- 1.92m m，说明泵的安说明泵的安装高度太高，在输送过程中会发生汽蚀现象，使泵不能正常操作，装高度太高，在输送过程中会发生汽蚀现象，使泵不能正常操作，若要正常操作还得将泵降低。若要正常操作还得将泵降低。172.1.1.6 工作点与流量调节工作点与流量调节.管路特性曲线与工作点管路特性曲线与工作点 P100 图图2-9 交点交点 管路管路特性曲线特性曲线 工作点工作点M 泵曲线泵曲线.调节调节: 方案方案a. 改变管路特性曲线位置改变管路特性曲线位置:改阀门开度改阀门开度,开大开大, 工作点工作点下移下移;关小关小 工作点工作点上移上移方案方案b.改变离心泵特性曲线位置改变离心泵特性曲线位

23、置: 1。改。改n n 工作点工作点上移上移; 2。改。改 , D 工作点工作点下移下移 3。串、并联。串、并联: 串串H 为两倍为两倍, Q不变不变; 并并 H不变不变, Q 为两倍为两倍, 交点变化，交点变化，H、Q但均不但均不为两倍，只能增大为两倍，只能增大 P103P103 图图2-102-102.1.1.7类型选型类型选型安装与运转安装与运转 P105 例例 4 单、多级，单、双吸，清水、泥浆、酸、碱、油泵等单、多级，单、双吸，清水、泥浆、酸、碱、油泵等 液体性质液体性质类，流量、扬程类，流量、扬程型号，核算轴功率等型号，核算轴功率等 注意安装高度，注意安装高度， 启动前灌满液体，关

24、闭出口阀，注意润滑与保养启动前灌满液体，关闭出口阀，注意润滑与保养 222efepuHZhKB Qgg HABQnBQAH18 管路特性曲线，工作点该流程中，下水池液面下降，会使真空表读数增大，出口表读数下降，流量变小；同样上水池液面变化也会使表的读数和流量发生变化。进口管堵塞时（由小到全堵），真空表读数逐步升高到最大，压力表读数下降。ZZ12MQHZ+p/gZ+p/gH=HeQ=Qe19调节0HNQHe-QeH-QM关小关小开大开大n增大增大n or D减小减小串联串联并联20教案教案7例例4 选型选型 要用泵将水送到要用泵将水送到15m高处，流量为高处，流量为80 m3 3/h, /h,

25、此流量下管路的此流量下管路的压头损失为压头损失为3 3m,m,试在三个型号试在三个型号B B型水泵中，选定合用的一个。型水泵中，选定合用的一个。 解：最大流量为解：最大流量为Q=Q=80 m3 3/h/h，该流量下流过管路所需的压头该流量下流过管路所需的压头 He = Z+p/g+g+ hf=15+0+3=18 m=15+0+3=18 m 将上面的将上面的Q Q值和值和He值与表中所列的各型号的性能参数相对照值与表中所列的各型号的性能参数相对照 4B35A Q=Q=80 m3 3/h /h 时，压头时，压头H=29m, H=29m, He =18m =18m嫌大嫌大 4 4B20 Q=B20

26、Q=80 m3 3/h /h 时时, , H20mH20m He =18m =18m稍大，稍大， 4 4B20A Q=B20A Q=80 m3 3/h /h 时时, , H=15.2mH=15.2m He =18m =18m不能满足，不能满足， 故应选故应选4 4B20 B20 型水泵。型水泵。21.1.1.其他类型泵其他类型泵.1.往复泵往复泵 P11P112 2 图图2-182-18往复泵往复泵.swf.swf 容积式工作循环容积式工作循环卧式铜液泵卧式铜液泵.swf特性特性: .与尺寸、往复次数有关、与无关与尺寸、往复次数有关、与无关 .与尺寸、无关，只要强度许可，功率许可，可无限大与尺

27、寸、无关，只要强度许可，功率许可，可无限大 .s与与pa有关、与有关、与,p,pv v有关，无需灌液，也有安装高度要求有关，无需灌液，也有安装高度要求 . 启动不能关出口阀、流量回路调节启动不能关出口阀、流量回路调节 5 . 流量小、效率高、不宜输送含颗粒液体与腐蚀性液体流量小、效率高、不宜输送含颗粒液体与腐蚀性液体 计量泵隔膜泵计量泵隔膜泵.1.旋转泵旋转泵 滑片泵滑片泵 齿轮泵齿轮泵齿轮泵齿轮泵.swf螺杆泵螺杆泵 P1P11919 图图2-2-23,2423,24，25,2625,26.1.旋涡泵旋涡泵 轴流泵轴流泵 P1P109 09 图图2-152-15，1616.1.正位移泵的流量

28、调节正位移泵的流量调节 P113 不能关死出口阀不能关死出口阀 用支路调节流量用支路调节流量22往复泵Qt23往复泵24计量泵隔膜泵计量泵隔膜泵 膜膜25 齿轮泵齿轮泵 滑片泵滑片泵 螺杆泵螺杆泵26轴流泵轴流泵 旋涡泵旋涡泵27化工原理2.2 气体输送和压缩设备气体输送和压缩设备 用途用途：、输送、加压、真空：、输送、加压、真空 分类分类：按出口压强与压缩比：按出口压强与压缩比 通风机通风机 14.7103 Pa 0.15kgf/cm2 表压表压鼓风机鼓风机 (14.7294)103 Pa 3kgf /cm2 表压表压 压缩比压缩比 294103 Pa 表压表压 压缩比压缩比 4真空泵真空泵

29、 (压缩比压缩比=出口绝压出口绝压/进口绝压）进口绝压） 按结构分为离心式往复式旋转式流体作用式按结构分为离心式往复式旋转式流体作用式 特点特点：冷却装置冷却装置2.2.12.2.1离心通风机鼓风机压缩机离心通风机鼓风机压缩机 P113P113 离心通风机离心通风机 低压低压1.2时时 . P103 例例 1鼓风机鼓风机 类似多级类似多级 P108透平压缩机多级分段冷却透平压缩机多级分段冷却离心式压缩机离心式压缩机.swf22tfupZgpW 22212tuppp22,2stdyupHHgg1.2ttpp30离心鼓风机 离心压缩机多级31教案教案9 9例例1 1通风机选用通风机选用 某塔板冷模

30、实验装置如图所示，其中有三块塔板，塔某塔板冷模实验装置如图所示，其中有三块塔板，塔径径D=1.5mD=1.5m，管路直径管路直径d=0.45md=0.45m，要求塔内最大气速为要求塔内最大气速为2.52.5m/sm/s，已知在最大气速已知在最大气速下，每块塔板的阻力损失约为下，每块塔板的阻力损失约为1.21.2kPakPa，孔板流量计的阻力损失为孔板流量计的阻力损失为4.04.0kPakPa，整个整个管路的阻力损失约为管路的阻力损失约为3.03.0kPakPa，设空气温度为设空气温度为3030，大气压为，大气压为98.698.6kPakPa，试选择试选择一适用的通风机一适用的通风机. . 2

31、2 2 2 1 1 1 1解：首先计算管路系统所需的全压，为此对通风机入口截面解：首先计算管路系统所需的全压，为此对通风机入口截面1-11-1和塔出口截面和塔出口截面2-22-2作能量衡算（以作能量衡算（以1 1m m3 3气体为基准）得：气体为基准）得： pt= (Z2 2-Z1 1) g g+（p2p1) + (u+ (u2 22 2-u-u1 12 2)/2 +h/2 +hf fg g 式中式中(Z2 2-Z1 1) g g可忽略，可忽略，p2=p1，u u1=0,u=0,u2和和可以计算如下：可以计算如下： u u2=(0.785=(0.785 1.51.52 2 2.5)/(0.78

32、52.5)/(0.785 0.450.452 2)=27.8m/s, )=27.8m/s, =(1.29=(1.29 273273 98.6)/30398.6)/303 101.3)=1.13kg/m101.3)=1.13kg/m3 3将以上个值代将以上个值代入上式：入上式： pt=1.13 27.827.82 2/2+(4+3+1.2/2+(4+3+1.2 3) 3) 10001000=1.10=1.10 10104 4Pa=11.0kPaPa=11.0kPa32按式按式pt= pt（/）= = pt（1.2/1.2/）将所需将所需pt换算成测定条件下的换算成测定条件下的全风压全风压pt，即

33、即pt=(1.2/1.13) 1.11.1 10104 4=1.17=1.17 10104 4PaPa根据所需全压根据所需全压pt=1.171.17 10104 4PaPa和所需流量：进口状态和所需流量：进口状态 V Vh=0.785=0.785 1.51.52 2 2.52.5 3600=1.593600=1.59 10104 4m m3 3/h/h从风机样本中查得从风机样本中查得 9-27-101 9-27-101No.7(n=2900r/min)No.7(n=2900r/min)可满足要求。该机性能如下：可满足要求。该机性能如下： 全压全压 11.9 11.9kPa kPa 风量风量 1

34、7100 17100 m m3 3/h /h 轴功率轴功率 89 89kWkW332.2.2 2.2.2 旋转鼓风机与压缩机旋转鼓风机与压缩机 P119P119与泵相似排气连续均匀用于流量大、压力不高的情况与泵相似排气连续均匀用于流量大、压力不高的情况罗茨鼓风机罗茨鼓风机n n 压力无影响，定容式需稳压罐与安全阀压力无影响，定容式需稳压罐与安全阀 P119 图图2-27 回路支路调节，不能全闭出口阀回路支路调节，不能全闭出口阀 小于小于80kPa 85 罗茨鼓风机罗茨鼓风机.swf.swf液环压缩机液环压缩机 34螺杆压缩机 滑片压缩机352.3.3 2.3.3 往复压缩机往复压缩机 P114

35、-117P114-1172.3.3.1 工作过程工作过程压缩机压缩机.swf假设假设：理想气体阀无阻力压力内外侧一致无泄漏：理想气体阀无阻力压力内外侧一致无泄漏.理想压缩机循环没有余隙理想压缩机循环没有余隙 恒压下吸气压缩恒压排气恒压下吸气压缩恒压排气 .理想压缩循环功理想压缩循环功 等温等温 绝热绝热 =Cp/Cv多变多变 k 2111 12322,VVWpV WpdV Wp V 2222211111221 1VpVVpsVpVVpWp VpVpdVVdppdVpdVVdp21 11spWpVlnp121 1111spWpVp 36. 有余隙有余隙实际过程实际过程 P114 恒压下吸气压缩恒

36、压排气膨胀恒压下吸气压缩恒压排气膨胀 .余隙系数和容积系数余隙系数和容积系数 P120 图图2-21 p2/p1一定，一定，增大则增大则0下降，吸气量减少；下降，吸气量减少； 一定，一定， p2/p1增大增大则则0下降，吸气量减少；甚至下降，吸气量减少；甚至 0 =0. 12114111kkskpWp VVpk 313100%12%VVV114200113,11VVppVV 37压缩循环压缩循环 理想循环理想循环 I 有余隙循环有余隙循环II多级压缩多级压缩PVVP00P2P1V1V2V3V41234III382.3.3.2 性能参数性能参数 P116 排气量生产能力排气量生产能力 吸入状态吸

37、入状态 Vmin=ASnr Vmin= d d Vmin m3 3/min/min d d排气系数排气系数 （0.80.95）0 轴功率与效率轴功率与效率 N= Nadad / adad adad=0.7 0.9=0.7 0.92.3.3.3 多级压缩多级压缩串联串联 P115 图图2-22 两级两级 避免温度过高避免温度过高 p 则则 T 减少功耗减少功耗 3 提高容积利用率提高容积利用率 4 结构更合理结构更合理 压缩比压缩比 26 级级 x=35 例例 2121min111,1601000adpNp VkWp121 1111nsnpWpVp 21npxp39 多级压缩0p40教案教案9

38、9例例2 2 往复式压缩机计算往复式压缩机计算 某工艺需将某工艺需将2020，0.10.1MPaMPa（绝）的原料气压缩至绝）的原料气压缩至1 1MPaMPa（绝），绝），入口气体流量为入口气体流量为1 1m m3 3/s/s，压缩过程的多变指数压缩过程的多变指数k=1.25k=1.25，试求下列两试求下列两种情况下的出口温度种情况下的出口温度T T2 2和所需消耗的外功功率。（和所需消耗的外功功率。（1 1）一级压缩，）一级压缩，压缩比为压缩比为1010：（：（2 2）二级压缩，气体在离开第一级后被冷却至）二级压缩，气体在离开第一级后被冷却至2020再进入第二级，每级的压缩比均为再进入第二级，每级的压缩比均为10101/21/2. .解：（解：（1 1）由式可求出）