礦大北京化工原理05

第二節(jié)氣體輸送和壓縮設(shè)備氣體壓送設(shè)備的工作原理與同類型液體輸送設(shè)備的相似。除了為克服阻力提高氣體的壓強(qiáng)外，還可以為某些過(guò)程(反應(yīng)過(guò)程、單元操作)提供所需的高壓或真空條件。設(shè)備分類：類型終壓壓縮比通風(fēng)機(jī)<14.7103Pa(表)鼓風(fēng)機(jī)14.7103~294103Pa(表)<4壓縮機(jī)>294103Pa(表)>4真空泵入口側(cè)為負(fù)壓1下面以離心通風(fēng)機(jī)為介紹對(duì)象。多級(jí)對(duì)氣體有壓縮作用。鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)它們的工作原理與離心泵的類似。

通風(fēng)機(jī)單級(jí)只供輸送氣體2-2-1離心通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)高溫通風(fēng)機(jī)450-800C鼓風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)葉輪離心式通風(fēng)機(jī)葉輪壓縮機(jī)2(二)性能參數(shù)與特性曲線(與泵比)離心泵 Q、H、、N離心通風(fēng)機(jī) 風(fēng)量Q、風(fēng)壓HT、、N 壓強(qiáng),kPa(表)葉片形狀及數(shù)量蝸形泵殼通道低壓<0.9807 直、短、多 方形 中壓0.9807~2.942 高壓2.942~14.7彎曲、多 圓形(一)結(jié)構(gòu)[Pa]3⒈風(fēng)量Q單位時(shí)間從排氣口排出的氣體體積，以氣體在風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的狀態(tài)為準(zhǔn)，m3/h。⒉(全)風(fēng)壓HT單位體積氣體經(jīng)過(guò)通風(fēng)機(jī)獲得的能量，J/m3=Pa，習(xí)慣上用mmH2O。HT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(即與氣體的種類，T、P等狀態(tài)有關(guān))。∵輸送對(duì)象有壓縮性、密度小的特點(diǎn)，∴性能參數(shù)與離心泵的有些區(qū)別：4HT由實(shí)驗(yàn)測(cè)定：測(cè)風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口氣體的流速與壓強(qiáng)，并以進(jìn)口為1-1’，出口為2-2’，1-2間(單位體積流體)柏式：∵Z及均小∴可略∵進(jìn)、出口間管段短∴可略若風(fēng)機(jī)進(jìn)口通大氣，1-1’在進(jìn)口外側(cè)，u1=0(2-37)5若通風(fēng)機(jī)進(jìn)口與旋風(fēng)分離器的凈氣出口相連，出口通大氣；或通風(fēng)機(jī)放在鍋爐和煙囪之間，用于抽出凈氣或鍋爐中煙氣。此時(shí)成為“引風(fēng)機(jī)”。通風(fēng)機(jī)性能表上給出的“全”風(fēng)壓是以20℃，1.013105Pa下的空氣為工質(zhì)，其=1.2kg/m3。工質(zhì)改變時(shí)，修正：(2-38)鍋爐離心通/引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)貼瓷葉輪6相同氣體狀態(tài)下的值∵對(duì)應(yīng)全風(fēng)壓，∴稱為“全壓效率”。通風(fēng)機(jī)的特性曲線如圖，當(dāng)風(fēng)量較大時(shí)，再增加風(fēng)量靜風(fēng)壓顯著下降。HT~Q~QHst~QN~Q(2-39)⒊軸功率N及效率7(三)通風(fēng)機(jī)的選擇⒈依柏式求實(shí)際輸送系統(tǒng)所需的HT’，并換算成實(shí)驗(yàn)條件下的HT；⒉據(jù)輸送氣體的性質(zhì)(清潔、易燃、易爆、含塵等)與風(fēng)壓范圍，確定風(fēng)機(jī)類型；⒊以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)的實(shí)際風(fēng)量Q，實(shí)驗(yàn)條件下的HT，選擇合適的風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)。原則同離心泵的。8用風(fēng)機(jī)將20℃，質(zhì)量流量為38,000kg/h的空氣送入加熱器加熱至100℃，然后經(jīng)管路送到進(jìn)口風(fēng)量p119例2-10常壓設(shè)備內(nèi)，輸送系統(tǒng)所需全風(fēng)壓為1200Pa(輸送條件按60℃,常壓計(jì))，試選合適的風(fēng)機(jī)。解：進(jìn)口：20℃、常壓，=1.2kg/m3。9輸送條件60℃，常壓=1.06kg/m3，換算為實(shí)驗(yàn)條件下的HT值。查p365附錄二十五，得4-72-11No.10C：n，rpmHT，PaQ，m3/h

，%N，kw 1000 1422 32700 94.316.5 10則100℃，常壓下，=0.946kg/m3但<風(fēng)機(jī)上一行的41300m3/h。☆若風(fēng)量能滿足要求，還應(yīng)計(jì)算風(fēng)壓合適否。溫度升高，體積增大，降低了風(fēng)機(jī)效率。除了驗(yàn)算風(fēng)壓、風(fēng)量，還應(yīng)考慮所選風(fēng)機(jī)對(duì)溫度的適應(yīng)性?！钊魧⑼L(fēng)機(jī)裝在換熱器后面但<2226.2Pa11由四個(gè)機(jī)翼扭曲葉片組成，葉片的角度可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。它產(chǎn)生的風(fēng)壓較小，化工中常于空冷器或冷水塔中作通風(fēng)用。

離心式通風(fēng)機(jī)較多地用于氣體輸送。二、離心式鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)自學(xué)?！钔L(fēng)機(jī)的另一種形式——軸流式122-2-2旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)與真空泵一、羅茲鼓風(fēng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)在化工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種型式?！咂溲?或三角形)轉(zhuǎn)子與泵殼、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子的間隙很小，∴被轉(zhuǎn)子撥入轉(zhuǎn)子與殼體間的氣體隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而被撥向排出口。氣送風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比——“正位移式”，該量基本為常數(shù)，不受出口壓強(qiáng)影響。風(fēng)量范圍在2~500m3/min，出口表壓強(qiáng)<80103Pa，40103Pa效率最高。三葉羅茨泵13優(yōu)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，無(wú)活塞與活門裝置，排氣連續(xù)且均勻。缺：制造、安裝不易。羅茲鼓風(fēng)機(jī)要采用旁路調(diào)節(jié)流量，風(fēng)機(jī)出口應(yīng)安裝“氣體穩(wěn)壓罐”，配以安全閥；操作溫度<80℃，避免材料膨脹，轉(zhuǎn)子咬死。14產(chǎn)生的表壓強(qiáng)可達(dá)490103~588103Pa，147103~177103Pa(表)內(nèi)效率最高。∵液環(huán)將氣體與泵殼二、液環(huán)壓縮機(jī)吸入排出隔開(kāi)，∴輸送腐蝕性氣體時(shí)，葉輪抗腐蝕即可。適當(dāng)補(bǔ)充液體。15三、真空泵(2-2-4)(一)水環(huán)真空泵偏心葉輪與圓形泵體間形成月牙室。產(chǎn)生的最高真空度為83.4103Pa；也可以做鼓風(fēng)機(jī)用，產(chǎn)生<98.7103Pa(表)。

優(yōu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，易制造和維修，旋轉(zhuǎn)部分無(wú)機(jī)械摩擦—壽命長(zhǎng)、操作可靠。適于抽吸含液體的氣體和有腐蝕性和爆炸性的氣體。效率較低，30~50%。溫度產(chǎn)生的真空度。16(二)旋片真空泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋片在彈簧及自身離心力的作用下，緊貼壁面滑動(dòng)，工作室擴(kuò)大側(cè)氣體吸入；縮小側(cè)氣體排出。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈，吸、排氣各兩次。泵的主要部分浸沒(méi)于真空油中，用以密封各部件間隙并潤(rùn)滑之。能產(chǎn)生510-3Torr(mmHg柱)絕壓的真空度。抽氣速率較小，適于