气体输送机械

气体输送机械授课人：刘鹏鹏目录一、离心式通风机二、压缩机三、真空泵离心式通风机01part（一）离心式通风机的结构和工作原理离心式通风机的结构与单级离心泵相似。在蜗壳形机壳内装一叶轮，叶轮上叶片数目较多。离心式通风机的工作原理与离心泵相同。（二）离心式通风机的性能参数和特性曲线1.性能参数①风量Q(m3/h或m3/s)单位时间内风机出口排出的气体体积，以风机进口处气体状态计。②风压pt(Pa)单位体积的气体经风机所获得的能量。当不计(z－z1)ρg和ΣHf两项时，pt可用下式计算式中pt称为全风压，(p2－p1)称为静风压，ρu22/2称为动风压。③轴功率与效率N（W或kW）、η离心式通风机特性曲线 2.特性曲线离心式通风机的特性曲线如图,该曲线是在一定转速、20℃及压力为101.3kPa条件下用空气为工作介质测定的。特性曲线有四条，即pt-Q、(p2－p1)-Q、N-Q和η-Q

(三)离心通风机的选用1.根据被输送气体的性质、操作条件选定类型；2.根据实际风量(以进口状态计)和计算的全风压，从风机样本或产品目录中选择合适的型号；3.核算风机的轴功率。选用时注意：当实际操作条件与实验条件不符合时，需将风机的风压换算成实验条件下的风压，最后用换算值选风机。换算公式如下：

压缩机02part（一）往复式压缩机的简单结构和工作原理主要部件：气缸、活塞、吸气阀和排气阀、工作原理：与往复泵相同。因气体密度小、可压缩，且在压缩过程中温度升高，所以压缩机的结构复杂，并附设有冷却装置。1、压缩阶段：活塞位于气缸右端死点，气缸内充满P1、V1的气体（点1）。当活塞向左移动时，气缸内气体压强升高，体积压缩，压强增至P2，体积达到V2（点2）。气体由状态点1到状态点2的过程称为压缩阶段。2、排气阶段：当活塞继续向左移动，气缸内压强P2稍大于出口管中压强时，排气阀被顶开，气体排出，气体体积减少，压强保持不变，恒等于P2，直至活塞达到左端的极限位置为止，体积为V3压强仍为P2（点3），气体由状态点2到状态点3的过程称为排气阶段。3、膨胀阶段：当活塞达到左端极限位置时，活塞与气缸之间还留有也必须留有一段很小的间隙。这个间隙称为“余隙”。当活塞从右端向左移动时，这部分气体将会膨胀，直至等于进口管中气体压强，即：P4=P1，吸入阀打开（点4）。气体从状态点3到状态点4的过程称为膨胀阶段。

4、吸气阶段：当活塞继续向右移动时，吸入阀打开，气体不断吸入，压强恒等于P1，直至活塞达到右端极点，状态回复到点1为止。气体从状态点4到状态点1的过程称为吸气阶段。（二）往复压缩机的主要性能参数

1、生产能力压缩机的生产能力又称压缩机的排气量。理论上的排气量应等于活塞扫过的容积。

V‘=ASnr但：①由于气缸有余隙，余障中高压气体的膨胀，占据一部分气缸的容积；②吸入阀只能在气缸内部压强低于吸入管中气体压强下打开，进入的气体也有一个膨胀过程，也占据一部分气缸的容积；③气体通过填料函、阀门、活塞杆等处的泄漏。所以实际排气量总比理论要小：

V=λV‘

式中：λ——送气系数，λ=0.7～0.9。

2、压缩比压缩比是压缩机的出口和进口压强之比。

3、轴功率与效率压缩机所需的理论功率与流量、压缩比以及系统与环境的换热情况有关。由于压缩过程中：①不可避免地有部分泄漏；②活塞运动，通过气阀开、启时不可避免地有能量损失等。所以压缩机的轴功率应为：

P=Pe/ηη——往复压缩机的效率，一般η=0.7～0.9。（三）多级压缩通常，压缩机中一级的压缩比以4~7为宜，若生产上需要压缩比很大时，则需进行多级压缩，否则会引起以下问题：1.气缸内润滑油碳化，严重时可能引起油雾爆炸；2.由于余隙的影响，容积系数λ0严重下降。进行多级压缩时，需在级间将压缩气体进行冷却。（四）往复压缩机的类型和选用

1、往复压缩机的分类①按压缩机在活塞一侧吸、排气体还是在两侧都吸、排气体分为单动和双动压缩机；②按气体受压缩的次数，分为单级、双级和多级压缩机；③按压缩机产生的终压的高低，分为低压、中压、高压和超高压压缩机；④按压缩机生产能力的大小，分为小型、中型和大型压缩机；⑤按所压缩的气体种类，分为空气压缩机、氧气压缩机、氢气压缩机、氮气压缩机、氨气压缩机等。⑥按气缸在空间布置的不同分为立式、卧式、角式和对称平衡式。

2、往复压缩机的选用选用往复压缩机时，首先根据气体的性质定类型(如空气压缩机、氮气压缩机等；立式或卧式等)，再根据生产能力和撩拨压力(或压缩比)在压缩机的样本或产品目录中选择合适的型号。（五）往复压缩机的安装与运转：

1、安装往复压缩机的排气量是间歇的，不均匀的。为此排出的气体要先经过缓冲罐，再进入输气管路，作用有二个：①使气体输送流量均匀；②使气体中夹带的油沫得到沉降、分离。

2、运转往复压缩机运转时：①注意各部分的润滑和冷却；②运行时不允许关闭出口阀门。真空泵03part

(一)水环真空泵外壳1内偏心地装有叶轮，其上有辐射状的叶片2，泵内约充有一半容积的水。当旋转时,形成水环3，水环具有液封的作用，与叶片之间形成许多大小不同的密封小室,当小室渐增时，气体从入口4吸入；当小室渐减时，气体由出口5排出。此类泵结构简单、紧凑，易于制造与维修，由于旋转部分没有机械摩擦，使用寿命长，操作可靠。适用于抽吸含有液体的气体，尤其在抽吸有腐蚀性或爆炸性气体时更为合适。但效率很低，约为30～50％，所能造成的真空度受泵体中水的温度所限制。（二）喷射真空泵喷射泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的原理来吸、送流体的喷射泵的工作流体可以是蒸汽,也可以是液体。图2-53所示的为蒸汽喷射泵。工作蒸汽在高压下以很高的速度从喷嘴喷出，在喷射过程中，蒸汽的静压能转变为动能，产生