化工原理第2章第2节讲稿.pptVIP

第二章 流体输送机械;共性：气体和液体同为流体，输送机械工作原理基本相似。 特性：由于气体密度远较液体小且可压缩。 (1) 一定质量流量下气体体积流量大，输送机械的体积较大； (2) 气体输送管路的常用流速要比液体大得多(一般约10倍)，而通常流体流动阻力正比于流速的平方，因此输送相同的质量流量，气体输送要求提供的压头相应也更高； (3) 由于气体的可压缩性，在输送机械内部气体压强变化时，其体积和温度随之而变。气体输送机械结构设计更为复杂，选用上必须考虑的影响因素也更多。 ;按照终压与压缩比 通风机： 鼓风机： 压缩机： 真空泵： ;一、离心式通风机、鼓风机与压缩机 ;与离心泵基本相同，主要由蜗壳形机壳和叶轮组成。差异在于离心通风机为多叶片叶轮，且因输送流体体积大（密度小），叶轮直径一般较大而叶片较短。;2）离心通风机的性能参数与特性曲线 （1）风量： ;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： ; 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“标准状态”下(20℃，1.01×105Pa)的空气密度测定的。 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。;（4）特性曲线 ;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,按其用途分为排尘通风(C)、防腐蚀(F)、工业炉吹风(L)、耐高温(W)、防爆炸(B)、冷却塔通风(LF)，一般通风换气(T)等。;（3）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。 （4）核算风机的轴功率，特别当气体密度与实验条件下密度相差大时。;风机进口为常压，20℃，空气密度为1.2kg／m3，故风量： Q＝38000/1.2＝31670m3／h 60℃，常压下空气密度ρ′＝１.06kg/m3，故实验条件下风压为：HＴ＝ＨT′ρ/ρ′＝1200×1.2/1.06＝1359Ｐa 按照Q＝31670m3／h， HＴ＝1359Ｐa  查附录二十六(一)得4-72-11№10C型离心通风机可满足要求；其??能为： n=1000r/min,Q=32700m3／h， HT＝1422Ｐa, N＝16.5kＷ 核算轴功率：实际需轴功率 N′＝Ｎρ′/ρ＝16.5×1.06/1.2＝14.6kＷ 故满足要求。;2、离心鼓风机和压缩机 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。;Date;Date;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。;2）离心压缩机(透平压缩机) 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。这样可以产生很多的出口压强，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。在现代大型合成氨工业和石油化工企业中有很多应用，其压强可达几十MPa，流量可达几十万m3/h。 优点：流量大而均匀，体积小，运转平稳，容易调节，维护方便。 ;二、旋转鼓风机、压缩机;Date;缝隙很小，使转子能自由运动而无过多的泄漏，两转子的旋转方向相反，可使气体从技巧一侧吸入，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。 罗次鼓风机的特点： (1)风量与转速成正比，转速一定时，出口压力提高，风量可保持大体不变。 (2)输气量范围：2~500m3/min。出口表压在80kPa以内且在40kPa附近效率较高。 (3)流量调节一般用支路调节，出口阀不能完全关闭，且操作温度≯80-85oC ;2、液环压缩机 液环压缩机也称纳氏泵，由略呈椭圆性的外壳和旋转叶轮所组成，叶轮在存有适量液体的壳体内旋转，由叶片带动，液体在离心力作用下抛向壳体周边形成椭圆形液环。椭圆形长轴处则形成两个月牙形空隙，供气体吸入和排出。当叶轮旋转一周时，在液环和叶片间所形成的密闭空间逐渐变大和变小各两次，气体从两个吸气口进入机内，从两个排气口排出。 液