氣體輸送機(jī)械

氣體輸送和壓縮機(jī)械簡(jiǎn)介 輸送和壓縮氣體的機(jī)械統(tǒng)稱為氣體壓送機(jī)械 1 氣體輸送和壓縮機(jī)械主要用途 1 輸送氣體 2 產(chǎn)生高壓氣體 3 產(chǎn)生真空 2 氣體壓送機(jī)械的分類 按終壓或壓縮比 通風(fēng)機(jī)終壓不大于15kPa 表壓 壓縮比為1 1 15 鼓風(fēng)機(jī)終壓為15kPa 0 3MPa 表壓 壓縮比小于4 壓縮機(jī)終壓在0 3MPa 表壓 以上 壓縮比大于4 真空泵用于減壓 終壓為大氣壓 壓縮比由真空度決定 終壓 壓送機(jī)械出口氣體的壓強(qiáng) 壓縮比 壓送機(jī)械出口與進(jìn)口氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)的比值 一 通風(fēng)機(jī)工業(yè)上常用的通風(fēng)機(jī)有軸流式和離心式兩類 1 軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示 軸流式通風(fēng)機(jī)排送量大 但所產(chǎn)生的風(fēng)壓很小 一般只用來(lái)通風(fēng)換氣 而不用來(lái)輸送氣體 2 離心式通風(fēng)機(jī) 低壓離心式通風(fēng)機(jī) 1kPa以下 中壓離心式通風(fēng)機(jī) 1 3kPa 高壓離心式通風(fēng)機(jī) 3 15kPa 工作原理與離心泵相似 通風(fēng)機(jī)壓頭習(xí)慣上表示成單位體積氣體所獲得的能量 與壓強(qiáng)相同 風(fēng)機(jī)的壓頭稱為全壓 又稱風(fēng)壓 根據(jù)所產(chǎn)生的全壓大小 分為 1 離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理和構(gòu)造與離心泵基本相同 圖2 38所示為一低壓離心式通風(fēng)機(jī) 為適應(yīng)輸送量大和壓頭高的要求 通風(fēng)機(jī)的葉輪直徑一般是比較大的 風(fēng)機(jī)的葉片形狀不一定是后彎的 為產(chǎn)生較高壓頭也有徑向或前彎葉片 離心式通風(fēng)機(jī) 2 離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)與特性曲線離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量 風(fēng)壓 軸功率和效率 氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)的壓強(qiáng)變化較小 可視為不可壓縮流體 可用前述的離心泵基本方程式分析離心通風(fēng)機(jī)的性能 1 風(fēng)量單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積 以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的氣體狀態(tài)計(jì) 以Q表示 單位為m3 h 2 風(fēng)壓?jiǎn)挝惑w積的氣體流過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量 以HT表示 單位為J m3 即Pa 由于HT的單位與壓強(qiáng)的單位相同 故稱為風(fēng)壓 風(fēng)壓的單位習(xí)慣上用mmH2O來(lái)表示 離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 葉輪尺寸 轉(zhuǎn)速和進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體密度 離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓由實(shí)驗(yàn)測(cè)定 一般通過(guò)測(cè)量風(fēng)機(jī)進(jìn) 出口處氣體的流速與壓強(qiáng)的數(shù)值 按柏努利方程式來(lái)計(jì)算風(fēng)壓 離心通風(fēng)機(jī)對(duì)氣體所提供的有效能量 常以1m3氣體作為基準(zhǔn) 若設(shè)風(fēng)機(jī)進(jìn)口為截面1 1 出口為截面2 2 根據(jù)柏努利方程式可得離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓為 可簡(jiǎn)化為 通風(fēng)機(jī)性能表上所列的風(fēng)壓是指全風(fēng)壓 風(fēng)機(jī)性能一般都是在20oC 1 01 105Pa的條件下用空氣測(cè)得的 該條件下空氣的密度為1 2kg m3 離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓隨進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體的密度而變 實(shí)際條件下風(fēng)壓HT 應(yīng)換算成實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓來(lái)選擇風(fēng)機(jī) 3 軸功率和效率 4 特性曲線離心通風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)特性曲線如圖所示 共有四條曲線 這些曲線是在20 和1 01 105Pa下用空氣測(cè)得的 3 離心通風(fēng)機(jī)的選擇離心通風(fēng)機(jī)的選擇步驟如下 1 根據(jù)柏努利方程式 計(jì)算輸送系統(tǒng)所需的實(shí)際風(fēng)壓HT 再將HT 換算成實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓HT 2 根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì) 如清潔空氣 易燃 易爆或腐蝕性氣體以及含塵氣體等 與風(fēng)壓的范圍 確定風(fēng)機(jī)的類型 3 根據(jù)以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)的實(shí)際風(fēng)量與實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓HT 從風(fēng)機(jī)樣本或產(chǎn)品目錄中的特性曲線或性能表中選擇合適的機(jī)號(hào) 二 鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)1鼓風(fēng)機(jī)常用的鼓風(fēng)機(jī)有旋轉(zhuǎn)式和離心式兩種類型 1 1羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)是應(yīng)用最廣的一種旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī) 其結(jié)構(gòu)如圖2 41所示 羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于正位移型 其風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比 而與出口壓強(qiáng)無(wú)關(guān) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量為0 03 9m3 s 出口壓強(qiáng)不超過(guò)80kPa 1 2離心鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī) 透平鼓風(fēng)機(jī) 工作原理與離心通風(fēng)機(jī)相同 單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般不超過(guò)50kPa 壓頭較高的離心鼓風(fēng)機(jī)是多級(jí)的 其結(jié)構(gòu)和多級(jí)離心泵類似 離心鼓風(fēng)機(jī)的出口壓強(qiáng) 表壓 一般不超過(guò)0 3MPa 因壓縮比不大 不需要冷卻裝置 各級(jí)葉輪尺寸基本相等 離心鼓風(fēng)機(jī)的選用方法與離心通風(fēng)機(jī)相同 2離心式壓縮機(jī) 離心式壓縮機(jī) 透平壓縮機(jī) 其工作原理與離心鼓風(fēng)機(jī)完全相同 離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生高壓強(qiáng) 除級(jí)數(shù)較多外 更主要的是采用高轉(zhuǎn)速 優(yōu)點(diǎn) 體積小 重量輕 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 操作可靠 調(diào)節(jié)容易 維修方便 流量大而均勻 壓縮氣可不受油污染 缺點(diǎn) 制造精度要求高 當(dāng)流量偏離額定值時(shí)效率較低 3真空泵真空泵就是在負(fù)壓下吸氣 一般在大氣壓下排氣的輸送機(jī)械 用來(lái)維持工藝系統(tǒng)要求的真空狀態(tài) 注意 1 對(duì)于僅幾十個(gè)帕斯卡到上千帕斯卡的真空度 可使用普通的通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī) 2 維持較高的真空度 如絕對(duì)壓強(qiáng)20kPa以下至幾百個(gè)帕斯卡 需要專門的真空泵 3 1往復(fù)式真空泵往復(fù)式真空泵的構(gòu)造和原理與往復(fù)式壓縮機(jī)基本相同 特點(diǎn) 1 真空泵的壓縮比很高 例如 對(duì)于95 的真空度 壓縮比約為20左右 2 所抽吸氣體的壓強(qiáng)很小 故真空泵的余隙容積必須更小 3 排出和吸入閥門必須更加輕巧 真空泵的主要特性真空泵的最主要特性是極限真空和抽氣速率 1 極限真空 殘余壓強(qiáng) 真空泵所能達(dá)到的穩(wěn)定最低壓