2016化工单元操作（高教版 朱建民主编）教案：模块一项目5 离心式通风机操作.docVIP

模块一 流体输送操作 项目5 离心式通风机操作 【教材版本】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》，高等教育出版社2009年3月出版。 【教学目标】 1．通过本项目的学习，学会离心式通风机的操作及流量调节的方法。 2．了解各种气体输送机械的结构及特点。 【教学重点、难点】 重点：离心式通风机的操作及流量调节 难点：各种气体输送机械的工作原理 【教学方法】 采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用“导入——演示——实训——评价——讲授——讨论”的教学过程，先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作，然后通过相关知识的学习达到教学目标。 【学时安排】8学时 【教学建议】 先通过例子导入本项目的工作任务，根据要求布置实训任务，演示实训操作方法，指导学生按步骤完成实训项目。然后，在学生预习的基础上学习气体输送的相关知识。 【教学过程】 一、 图1-49 离心式通风机 2．演示通风机的操作及流量调节。 三、学生实训 指导学生按工艺卡片进行实训。 检查准备——启动——运行——停车 四、检查评价 学生自查实训情况，各组比较操作情况及数据的准确性，选出最佳操作人员。 五、相关知识 在学生预习及实训操作的基础上，由教师讲授与学生讨论相结合，完成以下内容的学习。 气体输送机械 学生自学、讨论内容 1．按终压或压缩比（） 1．结构与工作原理 结构和工作原理与离心泵相似，在蜗壳中有一高速旋转的叶轮，借叶轮旋转时所产生的离心力将气体压力增大而排出。 中、低压通风机机壳截面多是方形，高压的多为圆形。 低压通风机所用的叶轮多为平叶片，中、高压通风机的叶片是弯曲的。 图1-50离心式通风机叶轮 2．主要性能参数 性能参数 单 位 定 义 风量 m3/h 气体通过进风口的体积流量 风压HT N/m 单位体积的气体经过风机时所获得的能量 轴功率P 全压效率η kW 量纲为1 3．选用 与离心泵的选用步骤相似：计算风压——确定风机类型——根据实际风量与风压HT，从风机样本或产品目录中选择合适的机号——核算轴功率。 二、离心式压缩机 1．构造、工作原理及类型 离心式压缩机又称透平压缩机，其结构、工作原理与离心式通风机相似。 图1-51离心式压缩机 离心式压缩机都是多级的，通常在10级以上，且叶轮转速高，一般在5000r/min以上，可以产生很高的出口压力。 离心式压缩机常分成几段，每段包括若干级，叶轮直径逐段缩小，叶轮宽度也逐级有所缩小。段与段间设有中间冷却器将气体冷却，避免气体终温过高。 优点：体积小，排气量大而均匀，操作可靠，运转平稳，调节性能好，维修方便，压缩气体绝对无油，非常适宜处理那些不宜与油接触的气体。 2．离心式压缩机的性能曲线与调节 离心式压缩机也有一个设计点，实际流量等于设计流量时，效率最高； 一般流量越大，压缩比越小，即进气压力一定时，流量越大，出口压力越小。 离心式压缩机流量可以通过调整出口阀开度、入口阀开度和改变叶轮的转速来调节，其中调节入口阀开度是常用的调节方法。 离心压缩机有可能发生喘振现象，其流量不能小于稳定工作范围的最小流量。一般最小流量为设计流量的70%～85%。 三、往复式压缩机 构造及工作原理 构造与工作原理与往复泵相似，是依靠活塞的往复运动而将气体吸入和压出。主要部件有气缸、活塞、吸气阀和排气阀。附设冷却装置。 图1-52 往复式压缩机 往复式压缩机工作时，活塞往复一次，完成了一个实际的工作循环，每个工作循环由吸气、压缩、排气、气体膨胀四个过程组成。 2．主要性能参数 性能参数 单 位 定 义 排气量Vmin m3/min 又称生产能力，单位时间内排出的气体体积换算为吸入状态的量 排气温度 ℃ 经过压缩后的气体温度 功率P kW 单位时间内消耗的功（压缩机铭牌上标明的功率数值，为其最大功率） 压缩比ε 压缩机出口压力与进口压力之比 3．操作 往复式压缩机的操作分为准备、启动、管理和停车四个步骤。 四、罗茨鼓风机 罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似，机壳内有两个腰形转子，以同步等速向相反方向旋转，将气体从吸入口吸入，压入腔体，随着腔体内转子旋转，腰形容积变小，气体受挤压从出口排出，被送入管道或容器内。 （a）外观 （b）工作原理图 图1-53 罗茨鼓风机 罗茨鼓风机的输风量与转速成正比，当其转速一定时，风量大体保持不变，故称为定容式鼓风机。 罗茨鼓风机的出口应安装气体稳压罐（缓冲罐），并配置安全阀。出口阀门不能完全关闭，一般采用回流支路调节流量。 特点：结构简单，运行稳定，效率高，易于维护，输送的气