气体输送机械课件.ppt
气体输送和压缩机械简介,输送和压缩气体的机械统称为气体压送机械。 1.气体输送和压缩机械主要用途： （1）输送气体 （2）产生高压气体 （3）产生真空,气体输送和压缩机械简介,2.气体压送机械的分类（按终压或压缩比）： 通风机 终压不大于15kPa(表压), 压缩比为1 1.15； 鼓风机 终压为15kPa0.3MPa (表压)，压缩比小于4； 压缩机 终压在0.3MPa (表压)以上，压缩比大于4； 真空泵 用于减压，终压为大气压，压缩比由真空度决定。,终压：压送机械出口气体的压强。 压缩比：压送机械出口与进口气体的绝对压强的比值。,2.气体压送机械的分类（按终压或压缩比）： 终压：压送机械出,一、通风机 工业上常用的通风机有轴流式和离心式两类。 1.轴流式通风机 轴流式通风机的结构如图所示。轴流式通风机排送量大，但所产生的风压很小，一般只用来通风换气，而不用来输送气体。,一、通风机,2.离心式通风机,低压离心式通风机（1kPa以下）中压离心式通风机（1-3kPa）高压离心式通风机（3-15kPa）,工作原理与离心泵相似。 通风机压头习惯上表示成单位体积气体所获得的能量，与压强相同。风机的压头称为全压(又称风压)。,根据所产生的全压大小，分为,2.离心式通风机 低压离心式通风机（1kPa以下） 工作,（1）离心式通风机的结构 离心式通风机的工作原理和构造与离心泵基本相同，图2-38所示为一低压离心式通风机。为适应输送量大和压头高的要求，通风机的叶轮直径一般是比较大的，风机的叶片形状不一定是后弯的，为产生较高压头也有径向或前弯叶片 。,（1）离心式通风机的结构,离心式通风机,离心式通风机,(2)离心通风机的性能参数与特性曲线 离心通风机的主要性能参数有风量、风压、轴功率和效率。 气体通过风机的压强变化较小，可视为不可压缩流体，可用前述的离心泵基本方程式分析离心通风机的性能。 1）风量 单位时间内从风机出口排出的气体体积，以风机进口处的气体状态计，以Q表示，单位为m3/h 。,(2)离心通风机的性能参数与特性曲线,2）风压 单位体积的气体流过风机时所获得的能量，以HT表示，单位为Jm3，(即Pa)。由于HT的单位与压强的单位相同，故称为风压。风压的单位习惯上用mmH2O来表示。 离心通风机的风压取决于风机的结构、叶轮尺寸、转速和进入风机的气体密度。离心通风机的风压由实验测定。一般通过测量风机进、出口处气体的流速与压强的数值，按柏努利方程式来计算风压。,2）风压,离心通风机对气体所提供的有效能量，常以1m3气体作为基准。若设风机进口为截面1-1 ，出口为截面2-2，根据柏努利方程式可得离心通风机的风压为,可简化为,离心通风机对气体所提供的有效能量，常以1m3,通风机性能表上所列的风压是指全风压。 风机性能一般都是在20oC、1.01105Pa的条件下用空气测得的，该条件下空气的密度为1.2kg/m3 ，离心通风机的风压随进入风机的气体的密度而变，实际条件下风压 HT应换算成实验条件下的风压来选择风机：,通风机性能表上所列的风压是指全风压。 风机性,3）轴功率和效率,4）特性曲线 离心通风机实测特性曲线如图所示，共有四条曲线，这些曲线是在20和1.01105Pa下用空气测得的。,3）轴功率和效率4）特性曲线 离心通风机实测特性曲线,（3）离心通风机的选择 离心通风机的选择步骤如下： 1.根据柏努利方程式，计算输送系统所需的实际风压HT,再将HT ，换算成实验条件下的风压HT； 2.根据所输送气体的性质(如清洁空气、易燃、易爆或腐蚀性气体以及含尘气体等)与风压的范围，确定风机的类型； 3.根据以风机进口状态计的实际风量与实验条件下的风压HT，从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能表中选择合适的机号 。,（3）离心通风机的选择,二、 鼓风机和压缩机1 鼓风机 常用的鼓风机有旋转式和离心式两种类型。1.1罗茨鼓风机 罗茨鼓风机是应用最广的一种旋转式鼓风机。其结构如图2-41所示。 罗茨鼓风机属于正位移型，其风量与转速成正比，而与出口压强无关。罗茨鼓风机风量为0.039m 3/s，出口压强不超过80kPa。,二、 鼓风机和压缩机,气体输送机械,1.2 离心鼓风机 离心鼓风机（透平鼓风机）工作原理与离心通风机相同，单级鼓风机风压一般不超过50kPa，压头较高的离心鼓风机是多级的。其结构和多级离心泵类似。 离心鼓风机的出口压强（表压）一般不超过0.3MPa，因压缩比不大，不需要冷却装置，各级叶轮尺寸基本相等。 离心鼓风机的选用方法与离心通风机相同 。,1.2 离心鼓风机,2 离心式压缩机,离心式压缩机（透平压缩机），其工作原理与离心鼓风机完全相同，离心式压缩机产生高压强，除级数较多外，更主要的是采用高转速。,优点： 体积小、重量轻、运转平稳、操作可靠、调节容易、维修方便、流量大而均匀、压缩气可不受油污染。,缺点： 制造精度要求高，当流量偏离额定值时效率较低。,2 离心式压缩机 离心式压缩机（透平压缩机），其工作原,气体输送机械,3 真空泵 真空泵就是在负压下吸气、一般在大气压下排气的输送机械，用来维持工艺系统要求的真空状态。,注意： 1.对于仅几十个帕斯卡到上千帕斯卡的真空度，可使用普通的通风机和鼓风机。 2. 维持较高的真空度，如绝对压强20kPa以下至几百个帕斯卡，需要专门的真空泵。,3 真空泵注意：,3.1 往复式真空泵 往复式真空泵的构造和原理与往复式压缩机基本相同。 特点： 1.真空泵的压缩比很高(例如，对于95的真空度，压缩比约为20左右)； 2.所抽吸气体的压强很小，故真空泵的余隙容积必须更小； 3.排出和吸入阀门必须更加轻巧。,3.1 往复式真空泵,真空泵的主要特性 真空泵的最主要特性是极限真空和抽气速率。 （1）极限真空（残余压强） 真空泵所能达到的稳定最低压强，习惯上以绝对压强表示，单位为Pa。 （2）抽气速率（简称抽率） 单位时间内真空泵吸入口吸进的气体体积。 注意：这是在吸入口的温度和压强(极限真空)条件下的体积流量，常以m3/h或L/s表示。 这两个特性是选择真空泵的依据。,真空泵的主要特性,
