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文档简介
1、2.6 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵 属于气体输送设备。 (1) 分类:* 按出口压力分类往复式 通风机:终压不大于1.471104Pa (表压),压缩比 1.15; 鼓风机:终压不大于1.47129.2104Pa (表压) ,压缩比 29.2104Pa (表压) ,压缩比 4; 真空泵:终压接近于0,压缩比由真空度决定; 从设备中抽出气体,使设备中产生负压。* 按结构分类 离心式 能量衡算基准不同, 液体 1kg 扬程,m 气体 1m3 风压,N/m2 气体压缩时,产生热效应,需设冷却装置。(3) 气、液体输送设备区别风机主要用于:气体输送;压缩机主要用于:压缩气体。说明:2.6.1 离心
2、式通风机 型式: 离心式多用于气体输送; 轴流式一般用于通风换气。离心式和轴流式通风机示意图(a)离心式(b)轴流式(2) 离心通风机的性能参数与特性曲线 风量 qV :以进气口体积流量计,m3/s、m3/h; 全风压 HT:单位体积的气体流过风机时所获得的能量,Pa; 风机内压力变化小,气体可视为不可压缩流体,对风机进、出口截面作能量衡算:静风压动风压 轴功率 说明:HT 与 流体密度有关 离心通风机特性曲线 效率(3) 离心通风机的选用 由流体性质,选择风机类型; 由管路所需风压、流量,确定具体型号; 例:输送400C空气,管路需要HT qV 选型 风机特性曲线由厂家提供,列于风机样本中。
3、 标定条件: 注意:按 HT 和 qV ,从样本中选择风机 计算风机效率,使其在高效区工作。 2.6.2 鼓风机类型:离心式、罗茨式(1)离心式鼓风机(透平鼓风机) 主要结构和工作原理与离心通风机类似,为产生较高的风压,采用多级。出口表压力一般不超过294103Pa。(2)罗茨鼓风机 结构压缩比高,温升过高,故压缩机分为几段。 段间设冷却器,各段温度大致相等 叶轮直径逐段减小,叶轮宽度逐级略有减小说明:优点:与往复压缩机相比,离心压缩机具有机体体积较小,流量大,供气均匀,运动平稳,易损部件少和维修较方便等。缺点:离心式压缩机的制造精度要求极高,否则,在高转速情况下将会产生很大的噪音和振动。注意
4、:当离心式压缩机进气量减小到允许的最小值, 压缩机会发生喘振。因此,压缩机必须在比喘 振流量大5%10%的范围内操作。整个循环活塞对气体所作的功:等温压缩循环:12340V2V1VP1P2 无余隙压缩循环56k多变指数,1 r多变压缩循环:影响压缩所需轴功Ws和排气温度 T2 的主要因素: (1)压缩比p1/p2愈大,Ws和T2也愈大; (2)压缩所需的轴功Ws与吸入气体量(V1一V4)成正比; (3)多变指数k愈大,则Ws和T2也愈大。 注意:对于石油气压缩机用空气试车或用氮气置换石油气时,务须注意超负荷和超温的问题。 出口温度:12340V2V1VP1P2P 有余隙压缩循环V4V3 有余隙
5、压缩循环 余隙体积:V3余隙系数:新鲜气体:V1-V4容积系数:无余隙时:大、中型压缩机的低压气缸 8% 高压气缸12%12340V2V1VP1P2P 有余隙压缩循环V4V3多变压缩过程:讨论:压缩比一定时,,0 一定,压缩机达到的最高压力是有限制的。 余隙系数一定, 0 0 =0, 压缩极限 主要性能参数(a)排气量(生产能力或吸气量): 将压缩机在单位时间内排出的气体体积换算成吸入状态下的数值。无余隙时的理论吸气量:实际吸气量 理论吸气量实际排气量:由于泄露,实际排气量 理论轴功率大增加气缸减小压缩比,减少余隙的影响;中间冷却器降低气体温度,降低压缩机功耗。(a)多级压缩与单级压缩所需轴功
6、的比较三级压缩所需外功常用的级数:2 6 级分三级绝热压缩所需的轴功 一级绝热压缩所需轴功(b) 多级压缩级间压力的确定若每级按无余隙循环可逆多变过程考虑,且各级气体入口温度相同,经推导得:最小轴功:说明:每级压缩比相等,每级所需轴功也相等。此时,所需总功最小。(e)压缩气体的种类:空气压缩机、氨气压缩机、石油气压缩机等;(f)气缸在空间的位置:立式(气缸垂直放置); 卧式(气缸水平放置); 角式(气缸互相配置成V型、W型、L型)。 选用与操作a)选定压缩机的种类 。 依据:所处理的气体b)选定结构形式。 依据:操作环境c) 定出压缩机的规格。 依据:生产中所要求的排气量与排气压力 2.6.4
7、 真空泵 将气体由大气压以下的低压气体经过压缩而排向大气的设备,实际上,也是一种压缩机。 (1)与一般压缩机的区别 进气压力与排气压力之差最多也只是1.0133105Pa,但随着进气压力逐渐趋于真空,压缩比将要变得很高。 随着真空度的提高,设备中的液体及其蒸气也将越来越容易地与气体同时被抽吸进来,其结果是使可以达到的真空度下降。 因为所处理的气体的密度很小,所以气缸容积和功率对比就要大一些。在一般的多级压缩中,是越到高压级气缸直径就越小,但在多级真空泵中,则通常是做成同一尺寸的气缸。 旋转真空泵(a)液环真空泵: 常用的有水环真空泵、纳西泵 特点:属于湿式真空泵,最高真空度可达85; 结构简单、紧凑、没有活门、经久耐用; 为了维护泵内液封以及冷却泵体,运转时常需要不断向 泵内充水。 水环真空泵纳西泵 液环真空泵的特点: 抽出的气体不与泵壳直接接触,因此,在抽吸腐蚀性气体时只要叶轮采用耐腐蚀材料制造即可。 泵内所注入的液体必须
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