气体输送机械

气体输送机械第1页/共74页

气体压缩机械按气体出口压强（终压）或压缩比的大小（即气体出口与进口压强之比）可分为四类：（1）压缩机压缩比在4以上，终压在300kPa（表压）以上。（2）鼓风机压缩比在4以下，终压在15300kPa（表压）。第2页/共74页（3）通风机压缩比在1-1.15，终压在小于15kPa（表压）。（4）真空泵设备中造成真空，使设备中的压强低于大气压，压缩比根据所造成的真空度而定。第3页/共74页另外，按其结构和工作原理的不同，可分为往复式、离心式、旋转式和流体作用式等，往复式压缩机在小型化工厂应用较多，离心式压缩机在大型化工厂应用广泛。第4页/共74页一、往复式压缩机1、往复式压缩机的基本结构和工作原理（1）基本结构往复式压缩机的构造与往复泵相类似,主要有气缸、活塞、活门（进气阀和排气阀）和传动机构（曲柄、连杆等）组成第5页/共74页第6页/共74页第7页/共74页往复式压缩机的一个工作循环包括：（1）吸气阶段进气阀打开，排气阀关闭。（2）压缩阶段进气阀和排气阀均处于关闭状态。（3）排气阶段排气阀打开，进气阀仍然处于关闭状态。（4）膨胀阶段排气阀关闭，进气阀仍处于关闭状态第8页/共74页当活塞再继续向左移动，余隙内残留气体的压强将低于进气管内气体的压强，进气阀自动开启，又进入吸气阶段。活塞在气缸中每往复运动一次，就要经过吸气、压缩、排气和膨胀四个阶段，也称为一个工作循环。活塞从一个端点移动到另一个端点所经过的距离叫冲程。第9页/共74页(3)主要部件①气缸气缸内壁工作面研磨精度要求很高。②活塞一般采用盘状活塞，装有活塞环（即涨圈）③活门由阀座、阀片、弹簧、升高限制器等组成。为了保证良好的工作，活门必须严密，阻力小，开启迅速，结构紧凑。第10页/共74页④运动机构（曲轴、连杆、十字头）使曲轴的旋转运动变为十字头的往复运动。⑤辅助装置包括润滑系统、冷却系统、气路系统第11页/共74页压缩机的一个工作循环中，只有一次吸气和一次排气，称为单作用式压缩机，也称为单动式压缩机。如果在气缸两端都设有进气阀和排气阀，这样在一个工作循环中，将有两次吸气和两次排气，则称为双作用或双动式压缩机。第12页/共74页在压缩机中，活塞与气缸盖之间必须留有余隙。原因是；①可避免活塞与气缸盖发生撞击损坏；②避免活塞与气缸盖将会发生“水击”现象而损坏机器，③残留在余隙内的气体能起缓冲作用，减轻了阀门和阀片的撞击作用。第13页/共74页气缸中留有余隙容积，能给压缩机的装配、操作和安全使用带来很多好处，所以气缸中要留有余隙；但余隙也不能留得过大，以免吸入气量减少，影响压缩机的生产能力。第14页/共74页作业1、气体输送机械按压缩比的大小可分为

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。2、往复式压缩机主要由

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、和

等构成。3、往复式压缩机的一个工作循环是

.5、往复式压缩机气缸内与活塞之间留有

。第15页/共74页2、往复式压缩机的主要性能(1)排气量压缩机在单位时间排出的气体量，称为压缩机的排气量，也称为生产能力或输气量。由于气缸留有余隙，余隙内高压气体膨胀后占有气缸部分容积，同时由于填料函、活塞、进气阀及排气阀等处密封不严，造成气体泄漏，以及阀门阻力等原因，使实际排气量小于理论排气量。第16页/共74页往复式压缩机的排气量也是不均匀的，为了改善流量的不均匀性，压缩机出口均安装缓冲罐,即能起缓冲作用，又能去除油沫水沫等，同时吸入口处需要安装过滤器，以免杂质被吸入。第17页/共74页影响压缩机排气量的主要原因有：①余隙②泄漏

③进气阀阻力④吸气温度⑤吸气压强第18页/共74页

(2)排气温度排气温度是指经过压缩后的气体温度。气体被压缩时，由于压缩机对气体作了功，会产生大量的热量，使气体的温度升高，所以排气温度总是高于吸气温度。压缩机的排气温度不能过高，否则会使润滑油分解以至碳化，并损坏压缩机部件。第19页/共74页(3)功率压缩机在单位时间内消耗的功，称为功率。压缩机铭牌上标明的功率数值,为压缩机最大功率。气体被压缩时,压强与温度升得愈高,压缩比愈大,排气量愈大,功耗也愈大;反之,则功耗愈小。第20页/共74页实际生产中，为了降低压缩过程的功耗，要及时移去压缩时所产生的热量，降低气体的温度。因此，一般在气缸外壁设置水冷装置，冷却缸内的气体，并设置冷却器冷却压缩后的气体。冷却效果越好，压缩机的功耗就越小。第21页/共74页(4)压缩比气体的出口压强(即排气压强)与进口压强(即吸气压强)之比，称为压强比，压缩比表示气体被压缩的程度。第22页/共74页3、多级压缩所谓多级压缩，就是由若干个串联的气缸，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。气体经过每一级压缩后，在冷却器中被冷却，在油水分离器中除去所夹带的润滑油和水沫，再进入下一级气缸。第23页/共74页第24页/共74页采用多级压缩的理由①降低压缩机的功耗②降低排气温度③降低作用在活塞上的气体力④提高容积系数往复式压缩机的级数一般不超过7级，每级的压缩比一般为3-5。第25页/共74页5、往复式压缩机的主要性能有

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和

。6、压缩机的排气温度不能过高，否则

。7、压缩机的排气温度总是

吸气温度。8、往复式压缩机的气缸外壁为什么要装有水冷器？第26页/共74页

4、往复式压缩的分类及选用①按所压缩气体的种类空气压缩机氧气压缩机氢气压缩机氢氮气压缩机氨气压缩机石油气压缩机等

第27页/共74页②按活塞在气缸内所实现的气体压缩循环分单动压缩机和双动压缩机③按气体受压缩的次数，分为单级、双级和多级压缩机；④按压所机具有的列数，分为单列、两列、多列压缩机第28页/共74页⑤按压缩机生产能力的大小，分为小型、中型和大型压缩机⑥按压缩机出口压强的高低，分为低压(98kPa以下)、中压(0.981-9.81MPa)和高压(9.81-98.1MPa，甚至更高)；

第29页/共74页⑦压缩机气缸在空间位置上的分类1、立式的气缸，代号为Z2、卧式的气缸，代号为P3、角式的气缸，又分为L型、V型、W型4、对称平衡式，按驱动电机位置不同，分为M型、H型如：4H12-57/5204M32-180/5.5第30页/共74页第31页/共74页5、压缩机的型号第32页/共74页压缩机型号举例H22-165/320表示H型，活塞力为2.2MPa，排气量为165m3/min，排气表压力为32MPa4M12-45/210表示4列，M型，活塞力为1.2MPa，排气量为45m3/min，排气表压力为21MPa第33页/共74页第34页/共74页6、往复式压缩机的气量调节旁路调节第35页/共74页7、往复式压缩机的辅助设备①缓冲罐②冷却器③油水分离器④安全阀第36页/共74页8、压缩机操作要点（1）在出口处连结—个贮气罐(又称缓冲罐)，定期排放杂质；（2）在压缩机吸入口前要安装过滤器，操作中还应注意过滤器的工作是否正常。（3）必须保证有很好的冷却和润滑（4）气缸内要有余隙第37页/共74页（5）防止液体进到气缸之内（6）应经常检查压缩机的各部分的工作是否正常，第38页/共74页8、、常见故障及排除方法第39页/共74页往复式压缩机图片第40页/共74页第41页/共74页第42页/共74页第43页/共74页第44页/共74页第45页/共74页第46页/共74页作业9、往复式压缩机为什么要安装油气分离器？10、往复式压缩机出口处为什么要安装缓冲罐？第47页/共74页二、离心鼓风机第48页/共74页工作原理：主要依靠离心力的作用，将外部气体压力吸入旋转叶轮中心处，在离开叶轮叶片时，气体流速增大，使气体在流体中把动能转换为静压能，然后随流体的增压，使静压能转换为速度能，从而把输送的气体送入管道或容器内。主要部件：转动部件（转子）及固定部分（定子）转动部分：主轴、叶轮、平衡盘等固定部分：气缸、扩压器、弯道、回流器等在煤气发生炉上使用该风机具有压力高、流量大、耗电省、噪音低等特点。第49页/共74页喘振现象压缩机出口压力升高，流量减少到一定程度时，机器出现不稳定状态，流量在较短时间内发生很大波动，而且压缩机压力突降，变动幅度很大，很不稳定，机器产生剧烈震动，同时发出异常的噪音，称为喘振。为了防止喘振现象，通常压缩机出口管路中都装有防喘振的装置。防振措施：装放空阀或部分放空并回流第50页/共74页操作要点①安装时，尽可能的缩短管道长度，减少管件、阀门的数量②开车前关闭进风口③采用进口调节装置进行流量和压力的调节。④防止喘振现象⑤停车期间，遮盖好进出风口。第51页/共74页三、罗茨鼓风机第52页/共74页椭圆形机壳内有两个腰形转子，转子之间，及转子与机壳之间的间隙很小，使转子能自由转动而无过多的气体泄漏。两个转子的旋转方向相反.罗茨鼓风机的出口应安装气体稳压罐（又称缓冲罐），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。第53页/共74页由于制造罗茨鼓风机时要求两转子和壳体的装配间隙小,故气体在压缩中回流现象较小,而且压力比其它形式的鼓风机高.根据操作要求,压力在一定范围内可变化,但体积流量不变。罗茨鼓风机排风量大，效率较高。第54页/共74页四、通风机第55页/共74页第56页/共74页第57页/共74页第58页/共74页

第59页/共74页第60页/共74页五、真空泵

能将空气由设备内抽至大气中,使设备内气体的绝对压强低于大气压的气体输送机械称为真空泵。(1)往复式真空泵(2)水环真空泵(3)喷射式真空泵第61页/共74页水环真空泵第62页/共74页第63页/共74页第64页/共74页水环真空泵结构第65页/共74页水环真空泵结构第66页/共74页第67页/共74页用于抽吸设备中的空气或其他腐蚀性、不溶于水和不含固体颗粒的气体第68页/共74页喷射式真空泵第69页/共74页第70页/共74页