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09 第二章 流体输送机械4.pptx

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本课件对应《化工原理》第五节 气体输送机械,沿第五节气体输送机械主线展开,系统梳理通风机、压缩机等核心概念、公式推导与工程计算思路,并配合图示说明典型设备结构与操作要点,可用于课前预习、课堂对照与课后复习。

第五节气体输送机械,1.工业应用①气体输送压力不高,但量大,动力消耗大②产生高压气体终到设备压力高③生产真空上游设备负压操作第五
气体输送机械,2.气体输送机械的特点①动力消耗大②设备体积庞大③特殊性——气体的可压缩性多级离心压缩机
气体输送机械分类表,按终压与压缩比比较通风机、鼓风机、压缩机与真空泵的适用区间
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第1页:第五节气体输送机械

第五节气体输送机械

  • ①气体输送压力不高,但量大,动力消耗大
  • ②产生高压气体终到设备压力高
  • ③生产真空上游设备负压操作第五节气体输送机械

第2页:气体输送机械

气体输送机械

  • ①动力消耗大
  • ②设备体积庞大
  • ③特殊性——气体的可压缩性多级离心压缩机

第3页:气体输送机械按终压与压缩比的分类

气体输送机械按终压与压缩比的分类

气体输送机械按终压与压缩比的分类
类别终压压缩比
通风机≤15 kPa1~1.15
鼓风机15~300 kPa小于4
压缩机≥300 kPa大于4
真空泵造成负压由真空度决定

说明:原课件该页表格经 OCR 后文字粘连,上表按教材常用取值整理还原,具体数值以原课件图片为准。

第4页:一、通风机

一、通风机

第5页:

第6页:离心式通风机的结构特点

离心式通风机的结构特点

1.离心式通风机的结构特点1叶轮直径较大——适应大风量2叶片数较多3叶片有平直、前弯、后弯不求高效率时——前弯4机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为为矩形

第7页:特性曲线

特性曲线

2.性能参数和特性曲线1风量:按入口状态计的单位时间内的排气体积m3/s,m3/h2全风压:单位体积气体通过风机时获得的能量J/m3,Pa风机进、出口之间列B.E.ρ(u2−u2)pT=ρg(z2−z1)+(p2−p1)+21+ρ∑hf忽略(z2−z1)ρgu1=02忽略能量损失

第8页:轴功率和效率

轴功率和效率

1.2Tρ′p′=pT(ρ)=pT(ρ′)2ρu2pT=(p2−p1)+2=ps+pk说明:①气体获能=进出口静压差(静风压)+动能差(动风压)②出口速度很高,且压缩比小,动风压占比例很高(3)轴功率和效率P=qv⋅pTη⋅1000η=qv⋅pTP⋅1000

第9页:通风机

通风机

pT~qvpS~qvη~qvP~qv1atm、20℃用空气测定→pT0~qv,ps0~qv,P~qv,η~qvpQ离心通风机特性曲线

第10页:通风机

通风机

3.离心式通风机的选型1根据气体种类和风压范围,确定风机的类型2确定流量和压头生产任务→qv(3)根据流量和压头查找合适型号1.2Tρ′p′=pT(ρ)=pT(ρ′)

第11页:二、鼓风机

二、鼓风机

工厂常用的鼓风机有离心式和旋转式两种1.罗茨鼓风机工作原理≈齿轮泵结构特点:外形≈离心泵蜗壳形通道常为圆形外壳直径与厚度之比较大,叶片数目较多,叶轮外周都装有导轮,转速较高。

单级出口表压多在30kPa以内;多级可达0.3MPa正位移型:风量∝n,与出口压强无关风量:2~500m3/min,出口表压可达80kPa气体温度≤85℃,否则转子会因受热臌胀而卡住2.离心式鼓风机

第12页:三、压缩机

三、压缩机

1.往复式压缩机三、压缩机

第13页:

第14页:压缩阶段向左运动

压缩阶段向左运动

  • ②压缩阶段向左运动S关D关直至2点,D被顶开之前P2,V2,
  • ③排气阶段继续向左D开排气P2不变点3直至最左端,V=0向右运动P=P10→V1点1点2
  • ④吸气阶段(2)压缩类型等温压缩;绝热压缩;多变压缩(1)工作原理
  • ①开始时刻,活塞位于最右端,点1

第15页:压缩功多变压缩

压缩功多变压缩

(3)压缩功多变压缩,每一循环(J)∬∫−1∫1mm−1∫p2mW=pVm−111∫pm——多变指数W——1-2-3-4所围成的面积相对大小:等温<多变<绝热

第16页:活塞推进一次扫过体积

活塞推进一次扫过体积

有余隙的压缩循环余隙
排气结束活塞左侧留有一定空隙V4V3V14321VPP1P2V1−V3ε=活塞推进一次扫过体积V3余隙体积余隙系数=活塞
余隙膨胀阶段
3→4

第17页:气体温度过高机械结构不合理

气体温度过高机械结构不合理

−11/m∫∬p1∫pλ0=1−ε∫2说明:余隙的存在使吸、排气量减小且ε↑,则λ↓,吸、排气量↓压缩比↑,则λ↓,吸、排气量↓(5)多级压缩——级间冷却原因:压缩比大时,则λ↓,吸、排气量↓气体温度过高机械结构不合理

第18页:压缩机

压缩机

  • ①调节原动机转速
  • ②旁路调节
  • ③改变气缸余隙体积

第19页:

第20页:通风机

通风机

2工作原理气体→叶轮中心离心力做功→高速到达外围扩压器降速、增压→弯道,回流器→下一级叶轮中心增压多次,高压离开3特性曲线——与离心通风机相似

第21页:压缩机

压缩机

(4)特点——与往复压缩机相比◆体积和重量都很小而流量很大;◆供气均匀、运转平稳;◆易损部件少、维护方便;◆已有取代往复式压缩机的趋势。

第22页:四、真空泵

四、真空泵

水环真空泵液环真空泵旋片真空泵喷射真空泵动画动画1.真空泵的一般特点2.各种类型真空泵简介往复式真空泵动画

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