气体输送和压缩设备.ppt

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1、2023/2/19,化工原理,Principles of Chemical Engineering,第二章 流体输送机械,2023/2/19,2023/2/19,2.3 气体输送和压缩设备,2023/2/19,1气体输送机械在工业生产中的应用,一、概述,1）气体输送：为了克服管路的阻力，需要提高气体的压力。纯粹为了输送的目的而对气体加压，压力一般都不高。但气体输送往往输送量很大，需要的动力往往相当大。,2）产生高压气体：化学工业中一些化学反应过程需要在高压下进行。,3）产生真空：相当多的单元操作是在低于常压的情况下进行，这时就需要真空泵从设备中抽出气体以产生真空。,2023/2/19,2气体输

2、送机械的一般特点,1）动力消耗大对一定的质量流量，由于气体的密度小，其体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多，因而气体输送机械的动力消耗往往很大。,2）气体输送机械体积一般都很庞大,3）由于气体的可压缩性，故在输送机械内部气体压力变化的同时，体积和温度也将随之发生变化。,2023/2/19,按照终压与压缩比分类：通风机：鼓风机：压缩机：真空泵：,终压不大于14.7103Pa(表压),终压为14.7103294103Pa，压缩比小于4。,终压在294103Pa以上，压缩比大于4。,将低于大气压强的气体从容器或设备内抽至大气中。,按结构与工作原理 离心式、往复式、旋转式和流体作用式,3

3、气体输送机械的分类,压缩比：机械出口与进口的气体的绝对压强的比值。,2023/2/19,二、离心式通风机、鼓风机与压缩机,1.离心式通风机 离心式通风机按所产生的风压不同，分为：低压离心通风机：中压离心通风机：高压离心通风机：,出口风压低于0.9807103Pa(表压)；,出口风压为：0.9807103Pa2.942103Pa,出口风压为：2.942103Pa14.7103Pa,2023/2/19,1）离心式通风机的结构及原理,离心通风机及叶轮1机壳；2叶轮；3吸入口；4排出口,2023/2/19,离心式通风机的原理,2023/2/19,2）离心通风机的性能参数与特性曲线（1）风量：,指气体通

4、过进风口的体积流率，以Q表示，单位为m3/h或m3/s。气体的体积按进口状态计。,（2）风压：,指单位体积的气体通过通风机时所获得的能量，单位为N/m2，与压强单位相同，以HT表示。取决于风机的结构，叶轮尺寸，转速与进入风机的气体的密度。,目前，还不能用理论方法精确计算离心通风机的风 压，而是由试验测定。,2023/2/19,在通风机的进口截面1-1和出口截面2-2间列柏努力方程：,简化为,离心通风机的风压为静风压和动风压之和，称为全风压。,2023/2/19,风压与被输送气体的密度成正比，风机性能表上列出风压是按“标准状态”下(20，1.013105Pa)的空气密度测定的。若实际操作条件与上

5、述试验条件不同，应将操作条件下的风压HT换算为试验条件下的风压HT，然后按HT的数值来选择风机。,（3）功率和效率离心通风机的轴功率为：,2023/2/19,（4）特性曲线,与离心泵一样，离心通风机的特性参数也可以用特性曲线表示。特性曲线由离心泵的生产厂家在1atm、20的条件用空气测定，主要有HTQ、HstQ、Q、NQ四条曲线。,2023/2/19,3）离心通风机的选用 选择离心通风机的主要步骤为：,（1）根据气体的种类（清洁空气、易燃气体、腐蚀性气体、含尘气体、高温气体等）与风压范围，确定风机的类型（2）据所要求的风量与全压，从产品样本或规格目录中的特性曲线或性能表格中查得适宜的类型与机号

6、。,2023/2/19,2.离心鼓风机和压缩机1）离心鼓风机（透平鼓风机）,离心鼓风机外形与离心泵相象。蜗壳形的通道为圆形，但其外壳直径与宽度之比较大，叶轮上数目较多，转速较高，并且有一固定的导轮。,五级离心鼓风机的示意图,2023/2/19,2023/2/19,2）离心压缩机（透平压缩机）,2023/2/19,三、旋转鼓风机与压缩机,机壳内有一个或两个旋转的转子。特点：构造简单、紧凑、体积小、排气连续而均匀，适用于所需压强不高且流量大的情况。,1.罗茨鼓风机,罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似，机壳内有两个渐开摆线形的转子。,2023/2/19,两转子之间，转子与机壳之间缝隙很小，使转子能自由

7、运动而无过多的泄漏，两转子的旋转方向相反，可使气体从一侧吸入，从另一侧排出。若改变两转子的旋转方向，则吸入和排出口互换。,2023/2/19,2.液环压缩机,2023/2/19,结构：主要部件有气缸、活塞、吸入和压出活门。工作原理：与往复泵相似，依靠活塞往复运动和活门的交替动作将气体吸入和压出。气体在压缩过程中体积缩小、密度增大、温度升高。,四、往复压缩机,2023/2/19,1.往复压缩机的工作过程,2023/2/19,五、真空泵 从设备中或系统中抽出气体，使其处于绝对压强低于外界大气压的状态，所用的输送机械称为真空泵。实质上真空泵也是气体压缩机械，只是它入口压强低，出口为常压。,2023/2/19,1.水环真空泵,2023/2/19,由泵壳、带有两个旋片的偏心转子和排气阀片组成。泵工作时，旋片始终将泵腔分为吸气、排气两个工作室，转子每转一周，完成两次吸、排气过程。,2.旋片真空泵,2023/2/19,3.往复式真空泵,工作原理与往复式压缩机相同，只是因抽吸气体压强很小，结构上要求排出和吸入阀门更加轻巧灵活，易于启动。往复式真空泵属干式真空泵，不适宜抽吸含有较多可凝性蒸汽的气体。,2023/2/19,4.喷射真空泵,2023/2/19,2023/2/19,小结,Thanks,any question?,?,