第2章 江大课件流体输送机械

1、第2章 流体输送机械 2.1 概述 （Introduction） 2.2 离心泵（Centrifugal pump） 2.3 往复泵（ Reciprocating pump） 2.4 其他化工用泵 （Other kinds of pumps） 2.5 气体输送机械（ Gas transportation machine） 流体输送 泵的作用 静压能 位能 阻力损失 流体输送及输送机械在化工生产中的普遍性、广泛性 流体输送机械 真空泵 压缩机 鼓风机 通风机 气体压送机械 泵液体输送机械 2.1 2.1 概述概述 提高流体的机械能 一、流体输送机械一、流体输送机械 二、流体输送机械分二、流体输送

2、机械分类类 v按工作原理分按工作原理分 容积式容积式( (正位移式正位移式) )：包括往复式、旋转式：包括往复式、旋转式( (齿轮齿轮 式式) )等等 动力式动力式( (叶轮式叶轮式) )：包括离心式、轴流式等：包括离心式、轴流式等 其他类型：不属于上述两类的其它型式，如喷射其他类型：不属于上述两类的其它型式，如喷射 式等式等 三、三、输送流体所需要的能量输送流体所需要的能量 在截面在截面1 1与截面与截面2 2之间列之间列BernoulliBernoulli方程方程 22 1122 12 22 f pupu zHzH gggg 2 2 f u HH gg P 21 ( )( ) pp zz

3、ggg P 式中式中 2 2 2 22 2 24 4 () ()() 22 8() v f vv q lul d H dgdg l d qK q d g 22 2222222 22212112 1 222 12 44 ()() 8() 222 vv vv qq uuddddu qK q ggggd d 2 2 = 2 fv u HHKq ggg PP 式中式中 22 12 12 22224 12 8() 8() l dd d KKK gd dd g 管路特性方程管路特性方程 当管内流动已进入阻力平方区时，当管内流动已进入阻力平方区时，K K是与流量无关的常数是与流量无关的常数 K 较大较大 较

4、小较小 曲线曲线1 曲线曲线2 1低阻力管路低阻力管路 2高阻力管路高阻力管路 2 V HKq g P 四、压头四、压头和流量和流量 v输送机械向单位重量流体提供的能量输送机械向单位重量流体提供的能量称为压头或扬程称为压头或扬程 v压头与流量的关系由压头与流量的关系由输送机械本身输送机械本身的特性决定的特性决定 v压头与流量的关系压头与流量的关系是流体输送机械特性的中心问题是流体输送机械特性的中心问题 2.2 2.2 离心泵离心泵 v2.2.1 离心泵的工作原理 v2.2.2 离心泵的主要性能参数 v2.2.3 离心泵的特性曲线 v2.2.4 离心泵的工作点及其流量调节 v2.2.5 离心泵的

5、安装高度 v2.2.6 离心泵的类型与选用 2.2.1离心泵的工作原理离心泵的工作原理 思考： 为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？ 一、离心泵一、离心泵的的结构结构 泵壳泵壳 泵轴及泵轴及轴封装置轴封装置 叶轮叶轮 离心泵外观离心泵外观 效率较低，内回流 较严重所致; 主要部件：主要部件： 叶轮 ： 闭式: 半开式: 效率较高,易堵塞 开式: 思考：三种叶轮中哪一种效率高？ 闭式叶轮的内漏较弱些，敞式叶轮的最大。 但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象 叶片（+盖板）离心泵的叶轮离心泵的叶轮 泵壳（蜗壳）: 思考：泵壳的主要作用是什么？ 导轮（导叶轮）：导轮上叶片与叶轮上叶片方向相反 B. 实现

6、动能向静压能转变。 作用: A. 汇集叶轮所抛出的液体； 作用：起缓冲作用，减少能量损耗，提高泵效率 泵轴泵轴 位于叶轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴。位于叶轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴。 它由电机带动旋转，以带动叶轮旋转。它由电机带动旋转，以带动叶轮旋转。 轴封装置： 机械密封 填料密封 作用：减小泄漏，防止气缚，提高效率 二二. . 离心泵送液过程描述离心泵送液过程描述 v入泵前入泵前 靠势能差作用靠势能差作用 液体液体 供液面供液面叶轮；叶轮； v入泵后入泵后 叶轮中心（低势能、低动能的液体）叶轮中心（低势能、低动能的液体） 叶轮外缘叶轮外缘 ( (高势能、高动能的液体高势能、高

7、动能的液体) ) 蜗壳蜗壳( (部分动能转化为势能部分动能转化为势能) ) v关键：关键：在叶轮中心形成低压区在叶轮中心形成低压区 三三、离心泵基本方程、离心泵基本方程 v1.1.液体在叶片间的运动液体在叶片间的运动 222 111111 2coscuc uw 222 222222 2coscuc uw u u切向速度；切向速度；c c绝对速度；绝对速度；w相对速度相对速度 速度三角形速度三角形 22222222 2sin2sin v qr b cr bw 若不计叶片的厚度若不计叶片的厚度 1 1 111 111 2sin2sin v qrb crbw或或 b1,b2叶轮进、出口的宽度 r1,

8、r2叶轮进、出口的半径 1,2叶轮进、出口处叶片的倾角 v2 2. .等角速度旋转运动的考察方法等角速度旋转运动的考察方法 静止坐标系 旋转坐标系 参照系 假定叶轮具有无限多、无限薄的叶片 等角速度旋转运动 复杂 简单 考察总机械能时仍须采用静止坐标系 v采用旋转坐标系并假定: : 叶片数目无限多，无环流；叶片数目无限多，无环流； 理想液体，无阻力；理想液体，无阻力； 定态流动定态流动. . v3 3. .离心力场中的机械能守恒离心力场中的机械能守恒 2 1 () 2 dp XdxYdyZdzd w 22 x =y =-gXYZ 式中式中 22 (). 22 pu zconst ggg w 2

9、222 111222 12 ()() 2222 pupu zz gggggg ww 2222 212112 22 uu ggg PPww v4 4. .离心泵的理论压头离心泵的理论压头 采用静止坐标系 离心泵对单位重量流 体所提供的能量 2222 212112 22 uu ggg PPww 22 2121 2 T cc H gg PP 222222 211221 222 T uucc H ggg ww 2222 2121 22 ccuu gg 后弯叶片且 12 w w 势能占更大 的比例 222222 211221 222 T uucc H ggg ww 222 111111 2coscuc

10、uw 222 222222 2coscuc uw 2221 11 coscos T c uc u H g 222 cos T c u H g 1 90 设计时取 则 v5 5. .流量对理论压头的影响流量对理论压头的影响 222 cos T c u H g 22222 coscoscu w 2 2222 cos T u H gg u w 2222 2sin v qr bw 22 22222 2 2222 cos c 2sin v Tv quu Hqtg ggr bggA uu 离心泵基本方程离心泵基本方程 r r叶轮半径；叶轮半径；叶轮旋转角速度；叶轮旋转角速度； q qV V泵的体积流量；泵

11、的体积流量；b b叶片宽度；叶片宽度； 叶片装置角。叶片装置角。 22 ur 6 6. .叶片形状对叶片形状对H HT T的影响的影响 2 22 2 2 c Tv u Hqtg ggA u v前弯叶片产生的理论压头最高前弯叶片产生的理论压头最高 v前弯叶片前弯叶片的动能较大，导致较多的能量损失的动能较大，导致较多的能量损失 v后弯叶片，静压能的提高大于动能的提高后弯叶片，静压能的提高大于动能的提高 v离心泵总是采用后弯叶片离心泵总是采用后弯叶片 7 7. . 液体密度的影响液体密度的影响 vH HT T与与无关，但无关，但pp v若启动时泵内是空气，因若启动时泵内是空气，因空气 空气太小，致使

12、 太小，致使p真 真很小 很小 而不能将液体吸入泵内而不能将液体吸入泵内. v离心泵启动时须先使泵内充满液体离心泵启动时须先使泵内充满液体灌泵。灌泵。 v叶轮中心处所形成的低压不足以将液体吸入泵叶轮中心处所形成的低压不足以将液体吸入泵 内内气缚。气缚。 v解决气缚问题的措施解决气缚问题的措施 将离心泵的吸入口位置置于液体贮槽的液位之下将离心泵的吸入口位置置于液体贮槽的液位之下 在吸入口端部安装单向底阀。在吸入口端部安装单向底阀。 离心泵的实际压头与理论压头有较 大的差异，原因在于流体在通过泵的过 程中存在着压头损失，它主要包括： 1）叶片间的环流 2）流体的阻力损失 3）冲击损失 8 8. .

13、实际压头实际压头 27 2.2.2 2.2.2 离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数 v一、流量一、流量q qv v 单位时间内泵实际输出的液体体积，单位时间内泵实际输出的液体体积，m m3 3/s/s或或m m3 3/h/h 送液能力送液能力 v二、扬程二、扬程( (压头压头) )H He e 离心泵对单位重量离心泵对单位重量(1N)(1N)液体所提供的有效能量，液体所提供的有效能量， 单位为单位为J/NJ/N或或m m 扬程的实验测量扬程的实验测量 fe H g u g p zH g u g p z 22 2 22 2 2 11 1 0 f H 22 21 0 2 e puu Hh g

14、g 离心泵的压头又称扬程。必须注意， 扬程并不等于升举高度Z，升举高度 只是扬程的一部分。 与效率与效率 有关的各种能量损失有关的各种能量损失： （1）容积损失： （2）水力损失： （3）机械损失： 泵泵轴轴与与轴轴承承、密密封封圈圈等等机机械械部部件件之之间间的的摩摩擦擦 小型水泵： 一般为5070% 大型泵： 可达 90%以上 摩擦损失、冲击损失、环流损失摩擦损失、冲击损失、环流损失 三、离心泵的效率三、离心泵的效率 四四、轴功率及有效功率轴功率及有效功率 轴功率轴功率P Pa a：单位时间内由原动机单位时间内由原动机( (一般为电动一般为电动 机机) )向泵轴输入的功向泵轴输入的功 有效

15、功率有效功率P Pe e：单位时间内液体从泵中叶轮获得单位时间内液体从泵中叶轮获得 的有效能量的有效能量 eve pqgH eve a PqgH p 五、转速 n v常用转速为2900、1450、960、730r/min。泵出厂时规定最 高转速，使用时可降低转速，但提高转速不得超过4%，否则 会烧坏电机。 六、泵的比转速（比转数）ns 泵的比转数在数值上等于几何相似的泵在流量为 0.075米3秒、扬程达 1米时的转数。 0.5 0.75 3.65 v s nq n H 比转数可以作为机器分类、系列化和相似设计的依据。比 转数小反映机器的流量小，全压(或扬程、水头)高；反之, 比转数大则机器的流

16、量大,全压（或扬程、水头）低。 离心泵的H H、 、 N N都与离心泵的Q Q有关，它们之间的关系由确定离心泵 压头的实验来测定，实验测出的一组关系曲线： H HQ Q 、Q Q 、 N NQ Q 离心泵的特性曲线 注意：特性曲线随转速而变。 各种型号的离心泵都有本身独自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同 的特点 2.2.3 2.2.3 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 1）HQ曲线曲线：表示泵的压头与流量的关 系，离心泵的压头普遍是随流量的增大而 下降（流量很小时可能有例外） 2 2）N NQ Q曲线：曲线：表示泵的轴功率与流量的 关系，离心泵的轴功率随流量的增加而上 升，流量为零时轴功率

17、最小。 离心泵启动时，应关闭出口阀，使启 动电流最小，以保护电机。 3 3）Q Q曲线：曲线：表示泵的效率与流量的关 系，随着流量的增大，泵的效率将上升并 达到一个最大值，以后流量再增大，效率 便下降。 离心泵在一定转速下有一最高效率 点。离心泵在与最高效率点相对应的流 量及压头下工作最为经济。 与最高效率点所对应的Q、H、N值称 为最佳工况参数。离心泵的铭牌上标明 的就是指该泵在运行时最高效率点的状 态参数。 注意：在选用离心泵时，应使离心泵 在该点附近工作。一般要求操作时的效 率应不低于最高效率的92%。 max 92. 0 设计点 高效率区 工作范围 a P e H 最佳工 况参数 a

18、P e H v q 铭牌 参数 问问1：泵在启动时，出口：泵在启动时，出口 调节阀应处于开或是关闭调节阀应处于开或是关闭 的状态？为什么？的状态？为什么？ 答：泵启动时，关闭出口答：泵启动时，关闭出口 阀，使启动电流最小，以阀，使启动电流最小，以 保护电机；同时也避免出保护电机；同时也避免出 口管线的水力冲击口管线的水力冲击 问问3：泵的铭牌参数标：泵的铭牌参数标 注的流量及扬程是否注的流量及扬程是否 代表泵的最大值？代表泵的最大值？ 答：不是答：不是 问问2：泵在关闭时，出口：泵在关闭时，出口 调节阀应处于开或是关闭调节阀应处于开或是关闭 的状态？为什么？的状态？为什么？ 离心泵特性曲线的影

19、响因素离心泵特性曲线的影响因素 v液体性质 密度: 黏度: Why？ 当比20清水的大时，H，N， 实验表明，当n2 v改变转速改变转速改变泵特性曲线改变泵特性曲线 2. 调大流量调大流量 v调高转速调高转速改变泵改变泵 的特性曲线的特性曲线 qV2 qV 离心泵的流量调节-调高转速 qV1 He n2 n1 n1n2 缺点：加剧震动和噪缺点：加剧震动和噪 声，甚至会出现机械声，甚至会出现机械 强度与电机超载问题，强度与电机超载问题， 通常不采用通常不采用 v开大阀门开大阀门改变管路特性曲线改变管路特性曲线 qV2 qV 离心泵的流量调节-调大阀门 阀门开度变大 qV1 He 组合操作，以两台

20、泵为例分析组合操作，以两台泵为例分析 qV qV 离心泵的并联操作 qV1 He b a 单 泵 并 联 泵 qV并 qV串 qV 离心泵的串联操作 qV He 单泵 串联泵 a b 组合操作的比较组合操作的比较 项项 目目并联并联串联串联 合成特性合成特性 曲线特点曲线特点 H并 并=H单单 qV并 并=2qV单单 H=A+BqV2/4 He并 并=2He单单 qV并 并=qV单单 H=2A+2BqV2 工作点工作点 qv2qV单 单 He2He单 单 适用性适用性 低阻力管路低阻力管路 高阻力管路高阻力管路 组合方式的选择组合方式的选择 v若管路两端的总势能差大于单台泵所能提供的最大若管路

21、两端的总势能差大于单台泵所能提供的最大 扬程扬程Hemax ,必须选串联必须选串联 qV 离离心心泵泵组组合合方方式式的的选选择择 a低低阻阻力力管管路路;b-高高阻阻力力管管路路 单单泵泵 并并联联泵泵 2 串串联联泵泵 1 2 1 b a H v若单泵可以输液，只是流量达不到要求若单泵可以输液，只是流量达不到要求 v对低阻力管路并联优于串联对低阻力管路并联优于串联 v对高阻力管路串联优于并联对高阻力管路串联优于并联 2.2.5 2.2.5 离心泵的安装高度离心泵的安装高度 Suction lift 一、汽蚀现象一、汽蚀现象 v伴随现象 泵体振动并发出噪音 H, Q , 严重时不送液； 水锤

22、冲击和化学腐蚀，损坏叶片 当当p pk k p pv v，叶轮中心汽化 叶轮中心汽化汽泡汽泡 被抛向外围被抛向外围 凝结凝结局部真空局部真空 压力升高压力升高 周围液体高速冲向汽泡中心周围液体高速冲向汽泡中心 撞击叶片撞击叶片( (水锤水锤) ) 二、汽蚀余量二、汽蚀余量 v1. (NPSH)C 在截面1与k间列Bernoulli方程 22 11 (1) 22 kk fk pupu H gggg 达到汽化时，达到汽化时，Pk=Pv，则，则P1=P1min 22 1min1 (1) 22 vk fk pupu H gggg 22 1,min 1 (1) 22 vk fk C PuPu NPSHH

23、 gggg 22 1min1 (1) 22 vk fk pupu H gggg 临界汽蚀余量临界汽蚀余量 离心泵因汽蚀而使泵的扬程发生突变，其值比正离心泵因汽蚀而使泵的扬程发生突变，其值比正 常值下降常值下降3%作为离心泵的临界汽蚀点。作为离心泵的临界汽蚀点。 3. 实际汽蚀余量实际汽蚀余量 2 11 2 v pup NPSH ggg 0.5 r NPSH v2. 必需汽蚀余量 (NPSH)r (NPSH)r=(NPSH)c+0.3 从泵的样本上 查取 (NPSH)r与流量有关 qv(NPSH)r 三、安装高度三、安装高度 v在o-o与k-k截面间列Bernoulli方程 kof kk k o

24、o o H g u g p z g u g p z , 22 22 )1 ( 2 ) 1( )( 2 2 2 kf k of ko kof kko g H g u H g pp H g u g pp H vqv一定，发生汽蚀时，pk=pv,Hg=Hg,max 2 (1)(1) 2 okk gf ofk ppu HHH gg ,max(1) ov gf o C pp HHNPSH g (1) 0.5 ov f o r pp HgHNPSH g 最大允许安装高度最大允许安装高度 (NPSH)r与流量有关,应 按最大流量计算Hg 汽蚀现象产生的原因汽蚀现象产生的原因 v安装高度太高安装高度太高 v被

25、输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高； v吸入管路阻力或压头损失太高。吸入管路阻力或压头损失太高。 确定允许安装高度应注意的问题确定允许安装高度应注意的问题 v吸入管路的阻力损失越大，泵的Hg越小 . 吸入管路应短 吸入管路应省去不必要的管件，调节阀应装在排 出管上 吸入管径大于排出管径 (1) 0.5 ov f o r pp HgHNPSH g 确定允许安装高度应注意的问题确定允许安装高度应注意的问题 v (NPSH) (NPSH)r r 泵性能表上列出的泵性能表上列出的(NPSH)(NPSH)r r 值是按输送值是按输送2020的的 清水测定出来的清水测定

26、出来的, ,当输送其它液体时当输送其它液体时, ,为安全计，为安全计， 可不校正；可不校正； q qV V, (NPSH), (NPSH)r r ,Hg. ,Hg.计算计算HgHg时，必须以时，必须以 使用过程中的最大流量求取。使用过程中的最大流量求取。 v为保险计，实际安装高度比允许安装高度还要为保险计，实际安装高度比允许安装高度还要 小小0.50.5至至1 1米米 v计算出计算出的的HgHg 0 0时时, , 应低于贮槽液面安装应低于贮槽液面安装 2.2.6 2.2.6 离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用 v一、离心泵的类型一、离心泵的类型 1 1清水泵清水泵代号代号ISIS 输送清水或

27、物性与水相近、无腐蚀性且杂质较少输送清水或物性与水相近、无腐蚀性且杂质较少 的液体的液体 IS80-65-160IS80-65-160 80 80泵入口直径，泵入口直径，mmmm； 6565泵出口直径，泵出口直径，mmmm； 160160泵叶轮名义直径，泵叶轮名义直径，mmmm v2 2 耐腐蚀泵耐腐蚀泵代号代号F F 用于输送具有腐蚀性的液体用于输送具有腐蚀性的液体 v3.3.油泵油泵代号代号Y Y 输送石油产品的泵输送石油产品的泵 v4.4.液下泵液下泵代号代号FYFY 安装在液体贮槽内安装在液体贮槽内 v5.5.屏蔽泵屏蔽泵 一种无泄露泵一种无泄露泵 二、离心泵的选用二、离心泵的选用 v

28、1. 据输送介质的性质取操作条件等选择泵的据输送介质的性质取操作条件等选择泵的 类型类型(种类和系列种类和系列) v2. 根据要求的流量和压头确定泵的型号根据要求的流量和压头确定泵的型号 2.3 2.3 往复泵往复泵 v一、往复泵的作用原理及类型一、往复泵的作用原理及类型 往复泵的结构及作用原理往复泵的结构及作用原理 主要部件：泵缸、活塞主要部件：泵缸、活塞( (活活 栓栓) )、活门、活门 类型类型 -动力来源：电动往复泵、动力来源：电动往复泵、 气动往复泵气动往复泵 -作用方式：单动往复泵、作用方式：单动往复泵、 双动往复泵双动往复泵 二、往复泵的流量二、往复泵的流量 v单动泵 rvv A

29、Snq v双动泵双动泵 (2) vvr qAa Sn qV泵的流量泵的流量，m m3 3/s/s V泵的容积效率泵的容积效率 A,aA,a分别为活塞的截面积和活塞杆的截面积，分别为活塞的截面积和活塞杆的截面积，m m2 2 S S活塞的行程活塞的行程( (冲程冲程) )，m m n nr r活塞每秒种往复次数活塞每秒种往复次数 三、往复泵的压头三、往复泵的压头 v往复泵的压头理论上可以任意高往复泵的压头理论上可以任意高 v实际上由于构造材料的强度，泵部件泄漏，实际上由于构造材料的强度，泵部件泄漏， 往复泵的压头仍有一限度往复泵的压头仍有一限度 四、往复泵的流量调节四、往复泵的流量调节 v往复泵

30、的严重缺点往复泵的严重缺点 流量不均匀流量不均匀, ,可通过采可通过采 用多缸和装置空气室提用多缸和装置空气室提 高管路流量均匀性高管路流量均匀性 v正位移特性正位移特性 压头与泵无关，只取决压头与泵无关，只取决 定管路情况的特性定管路情况的特性 往复泵的工作点 qV H H a a v往复泵的工作点往复泵的工作点 v流量调节流量调节 改变曲柄转速和活塞行改变曲柄转速和活塞行 程程 不能采用安装出口阀的不能采用安装出口阀的 方法调节流量方法调节流量 旁路调节旁路调节 往复泵的工作点 qV H H a a 输输液液量量不不均均匀匀、不不连连续续 与离心泵比较：与离心泵比较： 流流量量调调节节不不

31、可可用用出出口口阀阀门门调调节节方方法法。 数数改改变变活活塞塞行行程程或或往往复复次次 旁旁路路调调节节 流流量量调调节节方方法法 旁旁 路路 H 0 Q 多缸泵（各缸曲柄有相位差） 单缸单动泵 效效率率高高，通通常常为为 7 72 2 9 93 3% %。 适用于小流量、高压头的情况下输送高粘度的液体适用于小流量、高压头的情况下输送高粘度的液体。 与离心泵比较：与离心泵比较： 1 2 3 4 5 图2-33 往复泵装置简图 1泵缸 2活塞 3活塞杆 4吸入阀 5排出阀 2.4 2.4 其他化工用泵其他化工用泵 2.4.1 非正位移泵非正位移泵 2.4.1.1 轴流泵轴流泵 2.4.1.2

32、旋涡泵旋涡泵 2.4.2 正位移泵正位移泵 2.5 2.5 气体输送机械气体输送机械 v一、概述一、概述 1.气体输送机械在工业生产中的应用气体输送机械在工业生产中的应用 -气体输送气体输送 -产生高压气体产生高压气体 -生产真空生产真空 2.气体输送机械的一般特点气体输送机械的一般特点 -动力消耗大动力消耗大 -气体输送机械体积一般都很庞大气体输送机械体积一般都很庞大 -特殊性特殊性气体的可压缩性气体的可压缩性 3.气体输送机械的分类 v工作原理工作原理 离心式离心式 旋转式旋转式 往复式往复式 喷射式喷射式 v出口压力出口压力( (终压终压) )和压缩比和压缩比 通风机：终压通风机：终压(

33、 (表压表压)15 kPa,)15 kPa,压缩比压缩比1 11.151.15 鼓风机：终压鼓风机：终压1515300 kPa300 kPa， 压缩比压缩比4 4 压缩机：终压压缩机：终压300 kPa300 kPa， 压缩比压缩比4 4。 真空泵：在设备内造成负压，终压为大气压，压真空泵：在设备内造成负压，终压为大气压，压 缩比由真空度决定缩比由真空度决定 2.5.3 通风机通风机 2.5.3.1 常用类型常用类型 轴流式通风机轴流式通风机 离心式通风机离心式通风机 2.5.3.2离心式通风机离心式通风机 v1.离心式通风机的结构特点离心式通风机的结构特点 叶轮直径比较大叶轮直径比较大 叶片

34、的数目比较多叶片的数目比较多 不追求高效率时，用前弯叶片有利于提不追求高效率时，用前弯叶片有利于提 高压头，减小叶轮直径高压头，减小叶轮直径 机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为 为矩形为矩形 2.离心式通风机的性能参数和特性曲线 v(1)(1)风量风量q qV V 以风机进口状态计的送气能力以风机进口状态计的送气能力 v(2)(2)全风压全风压 单位体积气体通过风机时获得的能量单位体积气体通过风机时获得的能量 v1 m1 m3 3气体，忽略气体的压缩性，对通风机进出口截面气体，忽略气体的压缩性，对通风机进出口截面 ( (分别以下标分别以下标1 1、2 2表示表

35、示) )作能量衡算作能量衡算 )21 (2 2 2 21 2 1 1 22 f Hgp u gzgHp u gz 22 21 2121(1 2) () ()() 2 T f pgH uu g zzppgH 可忽略可忽略 可忽略可忽略 22 21 21 () () 2 T uu pgHpp 静风压静风压动风压动风压 sk pp v若吸入的是静止的大气若吸入的是静止的大气,u,u1 1=0,p=0,p1 1( (表表)=0)=0 22 21 21 () () 2 T uu pgHpp sk pp 2 2 2 2 T u pgHp v讨论讨论 v(1)动风压在全压中所占比例较高动风压在全压中所占比例

36、较高 ,不能忽略不能忽略 v(2)风压与密度有关风压与密度有关 v实验工况：实验工况： 空气空气 2020、0.1 MPa0.1 MPa（=1.2kg/m3),p=1.2kg/m3),pT T v 实际工况实际工况pT T 1.2 TTT ppp v(3)(3)轴功率和效率轴功率和效率 Tvve pqHgqP / evT Ppq p v(4)(4)特性曲线特性曲线 空气空气0.1MPa0.1MPa、2020 qV V q s p PqV pq T V V q 离 心 通 风 机 的 特 性 曲 线 3离心式通风机的选型离心式通风机的选型 v计算实际风压计算实际风压p pT T，并将，并将p p

37、T T换算成实验条件下的风压换算成实验条件下的风压 p pT. T. v根据所输送气体的性质与风压的范围，确定风机的根据所输送气体的性质与风压的范围，确定风机的 类型类型. . v根据以风机根据以风机进口状态进口状态计的实验风量与实验条件下的计的实验风量与实验条件下的 风压，从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能风压，从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能 表选择合适的机号表选择合适的机号. . 2.5.4 鼓风机鼓风机 2.5.4.1 罗茨风机罗茨风机 注意：正位移特性注意：正位移特性 温度过高会使转子卡住温度过高会使转子卡住 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

38、宽度之比较大，叶轮上数目较多，转速较高，并且有一固定的导轮。 2.5.4.2 2.5.4.2 离心鼓风机离心鼓风机 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294103Pa。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。 2.5.5 压缩机压缩机 2.5.5.1往复式压缩机往复式压缩机 原理与往复泵相同。余隙容积：原理与往复泵相同。余隙容积： 当压缩比当压缩比 达到上限时达到上限时, ,V VB B= =V VC C , ,撞缸撞缸, ,流量为零流量为零 主要指标：生产能力主要指标：生产能力q qV V , , 以吸入常温常压空气测定以吸入常温常压空气测定 排出压强排出压强p p2 2 , , 1 2 p p 1 2 21 1 k k p TT p 1k 1 2 1 1 1 1 k k C pk WpV kp 空气的空气的1.4,石油气的石油气的=1.2 。设计时压缩机输送石油气，但空气。设计时压缩机输送石油气，但空气 试车或用氮气置换是压缩机可能超温。试车或用氮气置换是压缩机可能超温。 k为多变指数，随为多变指数，随的增大而增大。的增大而增大。 Vc为吸入体积为吸入体积 往复式压缩机的问题：往复式压缩机的问题： 1）从上式可见，压缩比大