化工原理教学资料教学讲稿4-第二章

第三节气体输送机械概述（一）气体输送机械在工业生产中的应用

①气体输送压力不高，但量大，动力消耗大；②产生高压气体、下游设备压力高；③生产真空、上游设备负压操作；（二）气体输送机械的一般特点①动力消耗大；②设备体积庞大；③特殊性：气体的可压缩性；

（三）气体输送机械的分类1.工作原理：离心式、旋转式、往复式、喷射式等；2.出口压力（终压）和压缩比①通风机：终压

15kPa，压缩比1至1.15；②鼓风机：终压15~300kPa，压缩比小于4；③压缩机：终压

300kPa以上，压缩比大于4；④真空泵：造成负压、终压p0101.33kPa

，

压缩比由真空度决定；一、离心式通风机（一）离心式通风机的结构特点

①叶轮直径较大——适应大风量；②叶片数较多；③叶片有平直、前弯、后弯；不求高效率时——前弯；④机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为矩形；

（二）性能参数和特性曲线1.风量：按入口状态计的单位时间内的排气体积；

m3/s，m3/h

2.全风压：单位体积气体通过风机时获得的能量；

J/m3，Pa风机进、出口之间写B.E.忽略忽略能量损失；说明①气体获能=进出口静压差(静风压)+动能差(动风压)②出口速度很高，且压缩比小，动风压占比例很高；3.轴功率和效率性能表上参数(1atm、20℃)

pt0,pst0

~QN~QQpT~QpS~Qp

4.特性曲线用1atm、20℃空气测定

pt0~Q、pst0~Q、N~Q，

~Q；（三）离心式通风机的选型1.根据气体种类和风压范围，确定风机的类型；

2.确定Q0和pt0生产任务

Q3.根据Q0和pt0查找合适型号例题2用离心通风机将空气送至表压为490.5Pa的锅炉燃烧室，通风机的特性曲线如图所示。已知在夏季（气温为20

C，大气压为101.3kPa）管路中的气体流量为2.4kg/s，且流动已进入阻力平方区。试求在冬季气温降为-20

C、大气压不变的情况下，管路中的气体质量流量为多少？A12123

二、离心式的鼓风机结构特点1.外形离心泵蜗壳形、通道常为圆形；2.外壳直径与厚度之比较大；3.叶片数目较多；4.转速较高；5.叶轮外周都装有导轮子；6.单级出口表压多在30kPa以内；多级可达0.3MPa；7.选型方法与离心通风相同；三、离心式压缩机

（一）结构——定子与转子1.转子：主轴、多级叶轮、轴套及平衡元件；2.定子：气缸和隔板；叶轮（二）工作原理

气体叶轮中心离心力做功高速到达外围扩压器降速、增压弯道，回流器下一级叶轮中心增压多次，高压离开（三）特性曲线

——与离心通风机相似（四）特点

——与往复压缩机相比体积和重量都很小而流量很大；供气均匀；运转平稳易损部件少、维护方便已有取代往复式压缩机的趋势四、罗茨鼓风机

工作原理

齿轮泵正位移型：风量

n，与出口压强无关风量：2~500m3/min出口表压可达80kPa气体温度

85℃——否则转子会因受热臌胀而卡住五、往复式压缩机

（一）操作原理与理想压缩循环

①开始时刻P1,V1,②压缩阶段，活塞位于最右端，点1向左运动S关D关直至2点，D被顶开之前P2,V2,③排气阶段继续向左D开排气P2不变直至最左端，V=0点3④吸气阶段向右运动P=P10

V1点1点2（二）压缩类型等温压缩；绝热压缩；多变压缩（三）压缩功

多变压缩，每一循环(J)m——多变指数——1-2-3-4所围成的面积相对大小：等温<多变<绝热（四）有余隙的压缩循环

余隙——排气结束活塞左侧留有一定空隙余隙膨胀阶段——34说明：余隙的存在使吸、排气量减小且

，则，吸、排气量

压缩比，则，吸、排气量

（五）多级压缩——级间冷却原因：压缩比大时，则，吸、排气量

气体温度过高机械结构不合理级数越多，越接近等温压缩，结构越复杂常用2-6级，级压缩比3~5各级压缩比相等，则总压缩功最小（六）往复式压缩机的流量调节

（1）调节原动机转速（2）旁路调节（3）改变气缸余隙体积2.4.7

真空泵

一、真空泵的一般特点