氣體的壓縮和輸送設(shè)備王樂PPT課件

1、真空泵真空泵氣體的壓縮過程氣體的壓縮過程壓縮機(jī)壓縮機(jī)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)第七章第七章 氣體的壓縮和輸送設(shè)備氣體的壓縮和輸送設(shè)備第1頁/共39頁 本章重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：重點(diǎn)： 氣體的壓縮過程及常用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和氣體的壓縮過程及常用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理難點(diǎn)：難點(diǎn)： 旋片式真空泵和水環(huán)泵的結(jié)構(gòu)、原理旋片式真空泵和水環(huán)泵的結(jié)構(gòu)、原理第2頁/共39頁氣體壓縮特點(diǎn)12氣體壓縮機(jī)的分類第一節(jié)第一節(jié) 氣體的壓縮過程氣體的壓縮過程第3頁/共39頁1、氣體壓縮特點(diǎn) 其結(jié)構(gòu)原理與液體輸送機(jī)械大體相同。其結(jié)構(gòu)原理與液體輸送機(jī)械大體相同。由于由于 所以氣體壓縮所以氣體壓縮有其自身的特點(diǎn)。有其自身的特點(diǎn)。）（液體

2、液氣1000第4頁/共39頁 動力消耗大：氣體輸送管中的流速比液體要大得多，因而氣體輸送機(jī)械的動力消耗往往很大。1、氣體壓縮特點(diǎn)氣體輸送機(jī)械體積一般都很龐大，對出口壓力高的機(jī)械 更是如此。由于氣體的可壓縮性，故在輸送機(jī)械內(nèi)部氣體壓力變化的同時(shí)，體積和溫度也將隨之發(fā)生變化。這些變化對氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)、形狀有很大影響。第5頁/共39頁理想氣體狀態(tài)方程 內(nèi)容：一定質(zhì)量的理想氣體，它的壓強(qiáng)與體積的乘積跟絕對內(nèi)容：一定質(zhì)量的理想氣體，它的壓強(qiáng)與體積的乘積跟絕對溫度的比值，在狀態(tài)變化過程中是一個(gè)恒量溫度的比值，在狀態(tài)變化過程中是一個(gè)恒量 第6頁/共39頁推導(dǎo)：推導(dǎo)：利用任何兩個(gè)等值變化過程利用任何兩個(gè)等

3、值變化過程 第7頁/共39頁 通風(fēng)機(jī)：終壓不大于通風(fēng)機(jī)：終壓不大于1.471104Pa (表壓表壓)，壓縮比，壓縮比 1.15； 鼓風(fēng)機(jī)：終壓不大于鼓風(fēng)機(jī)：終壓不大于1.47129.2104Pa (表壓表壓) ，壓縮比，壓縮比 29.2104Pa (表壓表壓) ，壓縮比壓縮比 4； 真空泵：終壓接近于真空泵：終壓接近于0，壓縮比由真空度決定；，壓縮比由真空度決定； 從設(shè)備中抽出氣體，使設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓。從設(shè)備中抽出氣體，使設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓。1、氣體壓縮的分類第8頁/共39頁風(fēng)機(jī)主要用于：氣體輸送；風(fēng)機(jī)主要用于：氣體輸送；壓縮機(jī)主要用于：壓縮氣體。壓縮機(jī)主要用于：壓縮氣體。12pp前級出口氣體絕壓后

4、級出口氣體絕壓壓縮比說明說明第9頁/共39頁1、氣體壓縮的分類離心式離心式往復(fù)式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式流體作用式流體作用式第10頁/共39頁容積式壓縮機(jī)12速度式壓縮機(jī)第二節(jié)第二節(jié) 壓縮機(jī)壓縮機(jī)第11頁/共39頁1、容積式壓縮機(jī)、容積式壓縮機(jī)第12頁/共39頁（1）往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)）往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu) 主要部件：活塞、汽缸、吸排氣閥門空氣進(jìn)口空氣進(jìn)口排入空氣瓶中排入空氣瓶中第13頁/共39頁1 1、吸氣過程、吸氣過程0-10-12 2、壓縮過程、壓縮過程1-21-23 3、排氣過程、排氣過程2-32-3圖中過程圖中過程2-3和和0-1不是狀態(tài)變化，而是表示氣缸內(nèi)不是狀態(tài)變化，而是表示氣缸內(nèi)氣體質(zhì)

5、量的變化。氣體質(zhì)量的變化。（2）工作原理和過程第14頁/共39頁第15頁/共39頁第16頁/共39頁 排氣過程結(jié)束時(shí)，活塞和汽缸端蓋之間任然殘存有氣體，此后活塞向右運(yùn)動，殘留氣體的壓強(qiáng)因體積的膨脹而逐漸下降，直到與吸入壓強(qiáng)相等時(shí)為止，這個(gè)過程成為膨脹過程。 實(shí)際壓縮過程：吸入-壓縮-排氣-膨脹-吸入12340V2V1VP1P2PV4V3第17頁/共39頁（3）操作注意事項(xiàng)）操作注意事項(xiàng) 開動前，加好潤滑油，通入冷卻水，打開壓出管道的閥門，然后再起動電機(jī)。停止時(shí)，操作步驟與開動前，加好潤滑油，通入冷卻水，打開壓出管道的閥門，然后再起動電機(jī)。停止時(shí)，操作步驟與上述步驟相反。上述步驟相反。 由于往復(fù)

6、式壓縮機(jī)排氣不均勻，故出口要連接一個(gè)由于往復(fù)式壓縮機(jī)排氣不均勻，故出口要連接一個(gè)儲氣罐儲氣罐，使氣體經(jīng)過儲氣罐排出，使氣體經(jīng)過儲氣罐排出 為了防止灰塵進(jìn)入，在進(jìn)氣管上裝有為了防止灰塵進(jìn)入，在進(jìn)氣管上裝有氣體過濾器氣體過濾器。第18頁/共39頁（4）特點(diǎn)）特點(diǎn) 1、密封系統(tǒng)內(nèi)完成，壓縮效率高。 2、適應(yīng)的壓力范圍廣 3、材料要求低，造價(jià)低廉 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多 輸氣不連續(xù)，壓力有波動第19頁/共39頁2、速度式壓縮機(jī)、速度式壓縮機(jī) 速度式壓縮機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪工作的，主要是離心式壓縮機(jī)，其構(gòu)造和原理與輸送液體的離心泵相似。 離心式壓縮機(jī)主要是采用多級，高轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)，壓縮比比較高，溫度升

7、高很快，因此段與段之間有冷卻裝置。第20頁/共39頁回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī) 利用容積內(nèi)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生容積的變化，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮。第21頁/共39頁螺桿式壓縮機(jī)演示動畫螺桿式壓縮機(jī)演示動畫第22頁/共39頁旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)12離心式鼓風(fēng)機(jī)第三節(jié)第三節(jié) 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)第23頁/共39頁1、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī) （1）結(jié)構(gòu)羅茨鼓風(fēng)機(jī)1、轉(zhuǎn)子；2-機(jī)體（氣缸）；3-同步齒輪；4-端板第24頁/共39頁1、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī) （2）工作原理其工作原理和旋轉(zhuǎn)泵相似，長圓形機(jī)殼內(nèi)有兩其工作原理和旋轉(zhuǎn)泵相似，長圓形機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)特殊形狀的轉(zhuǎn)子（常用腰型或三角形）。轉(zhuǎn)個(gè)特殊形狀的轉(zhuǎn)子（常用腰型或三角形）

8、。轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間縫隙很小，使轉(zhuǎn)子能子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間縫隙很小，使轉(zhuǎn)子能靈活地轉(zhuǎn)動而無過多的泄漏。靈活地轉(zhuǎn)動而無過多的泄漏。兩轉(zhuǎn)子以相反等兩轉(zhuǎn)子以相反等速旋轉(zhuǎn)，氣體從機(jī)殼一側(cè)吸入從另一側(cè)排出速旋轉(zhuǎn)，氣體從機(jī)殼一側(cè)吸入從另一側(cè)排出。改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，吸入口和排出口互換。改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，吸入口和排出口互換。第25頁/共39頁1、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī) （3）特點(diǎn)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比；風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比；無氣體脈動，不需要空氣儲藏?zé)o氣體脈動，不需要空氣儲藏結(jié)構(gòu)簡單無閥門，不用冷卻和潤滑，可得潔凈空氣，適結(jié)構(gòu)簡單無閥門，不用冷卻和潤滑，可得潔凈空氣，適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓，可

9、以多級串聯(lián)使用；用于低壓力場合的氣體輸送和加壓，可以多級串聯(lián)使用；使用時(shí)，溫度不能超過使用時(shí)，溫度不能超過85，否則會使轉(zhuǎn)子受熱膨脹而，否則會使轉(zhuǎn)子受熱膨脹而發(fā)生碰、卡現(xiàn)象發(fā)生碰、卡現(xiàn)象第26頁/共39頁2、離心式鼓風(fēng)機(jī)、離心式鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)又稱透平鼓風(fēng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)類似于多級離心泵。離心式鼓風(fēng)機(jī)又稱透平鼓風(fēng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)類似于多級離心泵。離心式鼓風(fēng)機(jī)一般由離心式鼓風(fēng)機(jī)一般由35個(gè)葉輪串聯(lián)而成，如圖是五級離個(gè)葉輪串聯(lián)而成，如圖是五級離心鼓風(fēng)機(jī)示意圖。各級葉輪的直徑大致相同，每級葉輪之心鼓風(fēng)機(jī)示意圖。各級葉輪的直徑大致相同，每級葉輪之間都有導(dǎo)輪。間都有導(dǎo)輪。第27頁/共39頁離心式通風(fēng)機(jī)12軸流式通

10、風(fēng)機(jī)第四節(jié)第四節(jié) 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)第28頁/共39頁 離心式通風(fēng)機(jī)是一種廣泛應(yīng)用的低壓氣體的輸送設(shè)備。風(fēng)機(jī)對單位體積氣體所做的有效功稱為風(fēng)壓，以表示，單位為Pa。根據(jù)風(fēng)壓的不同，將離心式通風(fēng)機(jī)分為三類： 低壓離心式通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓低于1KPa(表壓)； 中壓離心式通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓為1-3KPa(表壓)； 高壓離心式通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓為3-15KPa(表壓)。 1、離心式通風(fēng)機(jī)、離心式通風(fēng)機(jī)第29頁/共39頁 離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理與離心泵大致相同，主要有機(jī)殼、葉輪、集流器等組成。1、離心式通風(fēng)機(jī)、離心式通風(fēng)機(jī) 離心通風(fēng)機(jī)及葉輪1機(jī)殼; 2葉輪; 3吸入口; 4排出口2第30頁/共39頁 一般用

11、于通風(fēng)換氣1、軸流式通風(fēng)機(jī)、軸流式通風(fēng)機(jī)(b) 軸流式第31頁/共39頁往復(fù)式真空泵12旋片式真空泵第五節(jié)第五節(jié) 真空泵真空泵第32頁/共39頁1、往復(fù)式真空泵、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)大致相同，但往復(fù)壓縮機(jī)的壓縮比很高。 往復(fù)式真空泵不宜抽除腐蝕性氣體和含有懸浮顆粒的氣體。第33頁/共39頁2 2、旋片式真空泵、旋片式真空泵 旋片式真空泵屬于旋轉(zhuǎn)式真空泵的一種，其主要部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的偏心輪（轉(zhuǎn)子）和用彈 簧 壓 緊 的 活 板 （ 旋片）。圖3-9旋片式真空泵1-排氣口；2-排氣閥片；3-吸氣口；4-吸器管；5-排氣管；6-轉(zhuǎn)子；7-旋片；8-彈簧；9-泵體第34頁/共39頁3 3、水環(huán)式真空泵、水環(huán)式真空泵 水環(huán)真空泵的外 殼 為 圓 形 ， 殼 內(nèi)有 一 偏 心 安 裝 的 轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有葉片。圖3-10水環(huán)真空泵1-