项目二-气体物料输送的操作与控制PPT课件.ppt

1 项目二气体物料输送的操作与控制 1 项目导言 化工生产过程中 气体输送机械应用广泛 类型较多 在工业生产中的应用主要用于 1 气体输送为了克服输送过程中的阻力 需要提高气体压力 2 产生高压气体一些化学反应或分离过程需要在高压下进行 3 形成真空一些单元操作需要在低于常压下进行 需要真空泵从设备中抽出气体以产生真空 2 3 一 气体压送机械的分类 1 气体压送机械一般特点 1 动力消耗大气体密度小 对于一定的质量 流量体积流量很大 因此 体积流量很大 流速比液体大很多 动力消耗大 2 体积庞大输送体积流量大 3 参数改变气体的可压缩性 压力变化的同时 体积和温度随之改变 3 4 气体输送机械 通风机鼓风机压缩机真空泵 2 气体压送机械的分类 出口表压 压缩比低于1 5 104Pa小于1 151 5 104 3 105Pa1 15 43 105Pa以上大于4将低于大气压的气体从容器或设备抽到大气中 按结构和作用原理分为离心式 往复式 旋转式和流体作用式 4 5 设备 离心通风机罗茨鼓风机 离心鼓风机往复压缩机 离心压缩机 液环压缩机水环真空泵 往复真空泵 蒸汽喷射泵 2 气体压送机械的分类 5 一 往复压缩机1 往复式压缩机的基本结构和工作原理 往复式压缩机的结构 工作原理与往复泵类似 依靠活塞的往复运动而将气体吸入和排出 1 主要部件运动机构 气缸部分 机身 2 工作过程 6 7 实际压缩循环 图2 3实际压缩循环的p V图 一 往复压缩机的基本结构和工作原理 吸气阶段压缩阶段排气阶段余隙气体膨胀 2 工作过程 余隙 活塞运动到汽缸的最左端 图点3处 压出行程结束 汽缸左侧还有一些容积 余隙的存在有效的保护汽缸内左侧端面受损伤 7 8 3 往复压缩机的主要性能参数 1 排气量 单位时间排出的气体体积换算成吸入状态的数值 又称输气量 2 排气温度经过压缩后的温度 气体被压缩 温度升高 压缩程度越大 气体温度越高 但温度不能过高 否则会使润滑油分解以致碳化 并损坏压缩机部件 8 9 3 功率 压缩机在单位时间内消耗的功 4 压缩比表示气体被压缩的程度 压缩比越大 说明气体压强越高 排气温度越高 气体经过一个汽缸压缩后 压缩比一般不超过6 若压缩比过大 会使气体温度很高 功耗增加 而且会使润滑油黏度降低 损坏设备 如果要求压缩比很大 就要多级压缩 3 往复压缩机的主要性能参数 9 10 2 多级压缩 当生产过程的压缩比大于8时 工业上大都采取多级压缩 定义 若干串联的汽缸 将气体分级逐渐压缩到所需的压强 每压缩一次称为一级 在一台压缩机中连续压缩的次数 就是级数 10 11 多级压缩的优点是 避免排出气体温度过高 提高气缸容积利用率 减少功率消耗 压缩机的结构更为合理 从而提高压缩机的经济效益 多级压缩的缺点 若级数过多 则会使整个压缩系统结构复杂 能耗加大 2 多级压缩 11 12 3 往复压缩机的类型与选择 1 往复压缩机的类型往复压缩机有多种分类方法 空气压缩机 如空调压缩机氨气压缩机氢气压缩机石油气压缩机氧气压缩机 处理的气体种类 12 决定往复压缩机型式的主要根据是气缸在空间的位置 气缸垂直放置的称为立式 水平放置的的称为卧式 由几个气缸相互配置成L型 V形和W形的称为角式 3 往复压缩机的类型与选择 1 往复压缩机的类型 13 14 2 压缩机的选用 1 根据所输送气体的性质 确定压缩机的种类 2 根据生产任务及厂房具体条件 选择压缩机的结构型式 3 根据排气量和排气压力 或压缩比 从压缩机样本或产品目录中选取适宜的型号 3 往复压缩机的类型与选择 14 2020 1 9 15 二 离心通风机与鼓风机 风机在化学工业中主要用于排气 冷却 输送等操作单元 离心式风机主要有机壳 叶轮 主轴 密封元件等组成 1 离心式通风机一种低压下沿导管输送气体的机械 在化工厂中 特别在高温和毒气浓度较大的车间 常用来输送新鲜空气 排除有害气体和降温等 16 17 1 离心式通风机 根据风压的不同 将离心通风机分为三类 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 表压 低于1kPa1 2 94kPa2 94 103 14 7kPa 二 气体输送与压缩机械 17 1 离心式通风机 1 结构和工作原理机壳是蜗壳形的 断面沿叶轮旋转方向逐渐扩大 工作原理同离心泵类似 高速旋转的叶轮带动壳内气体作旋转运动 因离心力作用 气体流向叶轮的边缘 气体的压力和速度均增加 气体进入蜗壳形通道时 一部分动压头转化为静压头 叶轮中心处产生低压 将气体吸入 18 19 2 离心通风机的性能参数与特性曲线 风量Q风量是指单位时间内从风机出口排出的气体体积 并以风机进口处的气体状态计 单位为m3 h或m3 s 风压HT是单位体积气体通过风机时所获得的能量 单位为J m3或Pa 1 离心通风机 19 20 全风压由静风压与动风压构成 伯努利方程 全风压 动风压 静风压 1 离心通风机 20 21 轴功率与效率 2 1 注意 用式 2 1 计算功率时 HT与Q必须是同一状态下的数值 1 离心通风机 21 22 离心通风机的特性曲线是出厂前在温度为20 的常压下 101 33kPa 实验测定的 离心通风机的特性曲线与离心泵的特性曲线相比 增加了一条静风压随流量的变化曲线 如图2 6所示 1 离心通风机 22 23 图2 6离心通风机的特性曲线 1 离心通风机 23 3 离心通风机的选择 根据管路布局和工艺条件 计算输送系统所需的实际风压 并按上式换算成为实验条件下的风压 1 离心通风机 根据所输送气体的性质及所需的风压范围 确定风机的类型 根据实际风量和实验条件下的风压 选择适宜的风机型号 当 1 2kg m3时 要核算轴功率 24 2 离心鼓风机 又称透平鼓风机 基本结构与多级离心泵类似 工作原理与离心式通风机相同 气体由吸气口进入 经过第一级的叶轮和导论转入第二级入口 再依次通过以后的叶轮和导轮 最后由排气口排出 送气量大 但风压不太高 出口表压一般不超过3 105Pa 气体的压缩性不高 升温不明显 无须设置冷却装置 各级叶轮直径大致相等 25 3 罗茨鼓风机 1 工作原理类似于齿轮泵教学 化工原理 化工原理flash 罗茨鼓风机1 swf 2 特性输风量与转子的回转数成正比 出口安装稳压罐 并配置安全阀 出口阀门不能完全关闭 操作温度不能大于85摄氏度 26 4 离心式压缩机 透平