1.3 熟悉流体输送机械3(课件）-《化工单元操作》同步教学（化学工业出版社）

1.3 熟悉流体输送机械 1．气体输送机械在工业生产中的应用 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 2．气体输送机械的一般特点 ①动力消耗大 一、气体输送机械 ②设备体积庞大 ③特殊性——气体的可压缩性 （1）按终压与压缩比分为： 通风机： 鼓风机： 压缩机： 真空泵： 终压不大于14.7×103Pa (表压) 终压为14.7×103~294×103Pa ，压缩比小于4。 终压在294×103Pa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。 （2）按结构与工作原理分为： 离心式、往复式、旋转式和流体作用式 3．气体输送机械的分类 （一）通风机 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0.9807×103Pa (表压)； 出口风压为：0.9807×103Pa~2.942×103Pa 出口风压为：2.942×103Pa~14.7×103Pa (1）离心式通风机的结构 a.风量： 指气体通过进风口的体积流量，以Q表示，单位为m3/h或m3/s。气体的体积按进口状态计。 b.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J/m3=Pa，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。 （2）离心通风机的性能参数 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 （p2－p1）称为静风压，以Hst表示。 称为动风压, 以Hk表示。 离心通风机的风压为静风压和动风压之和，称为全风压。 风压与被输送气体的密度ρ成正比，风机性能表上列出风压是按20℃，1.01×105Pa下的空气密度测定的，为1.2kg/m3。若实际操作条件与上述试验条件不同，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。 c.轴功率和效率 离心通风机的轴功率为： （3）离心通风机的选用 选择离心通风机的主要步骤为： a.根据工艺条件计算系统所需风量与风压。 b.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。 c.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。 （二）鼓风机 （1）离心鼓风机 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。图为一台五级离心鼓风机的示意图。气体由吸入口进入后，经过第一级的叶轮和导轮，然后转入第二级叶轮入口，再依次逐级通过以后的叶轮和导轮，最后由排气口排出。 离心通风机的送气量大，但所产生的风压仍不太高，出口表压强一般不超过294×103Pa。由于在离心鼓风机中，气体的压缩比不高，所以无需设置冷却装置，各级叶轮的直径也大致上相等。 （三）压缩机 1、离心压缩机 又称透平压缩机。它的主要结构和工作原理与离心鼓风机相似。离心压缩机的特点是叶轮级数多，通常在10级以上，叶轮转速高，一般为5000r/min以上。这样可以产生很大的出口压强，且由于压缩比高，气体体积缩小很多，温度升高大。因此压缩机都分成几段，每段包括若干级。叶轮的直径逐级缩小。叶轮宽度也逐级略有缩小，在各段之间设有中间冷却器。 优点：流量大而均匀，体积小，运转平稳，容易调节，维护方便。 2、往复式压缩机 与往复泵有什么不同 ？ 膨胀阶段 排气阶段 吸气阶段 压缩阶段 （四）真空泵 喷射泵 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。 喷射泵是利用高速流体射流时静压能转换为动能而造成的真空将气体吸入泵体，在泵内与射流流体混合，气体及工作流体一并排出泵体。 喷射泵的工作流体可以是水，也可以是蒸汽。单级蒸汽喷射泵可以达到90%的真空度，为要获得更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。喷射泵结构简单，无运动部件，但效率很低，工作流体消耗很大。 感谢聆听 $$