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1、中国矿业大学（北京） 第二节 气体输送和压缩设备 气体压送设备的工作原理与同类型液体输送设 备的相似。除了为克服阻力提高气体的压强外，还 可以为某些过程(反应过程、单元操作)提供所需的 高压或真空条件。设备分类： 类型 终压 压缩比 通风机 4 真空泵 入口侧为负压 中国矿业大学（北京） 下面以离心通风机为介绍对象。 多级 对气体有压缩作用。 鼓风机 压缩机 它们的工作原理与离心泵的类似。 通风机单级 只供输送气体 2-2-1 离心通风机、鼓风机与压缩机 高温通风机450-800 C 鼓风机 离心式通风机叶轮离心式通风机叶轮 压缩机 中国矿业大学（北京） (二)性能参数与特性曲线(与泵比) 离
2、心泵 Q、 H、 、N 离心通风机 风量Q、风压HT、N 压强,kPa(表) 叶片形状及数量 蜗形泵壳通道 低压0.9807 直、短、多 方形 中压0.98072.942 高压2.94214.7 弯曲、多 圆形 (一)结构 Pa 中国矿业大学（北京） 风量Q 单位时间从排气口排出的气体体积，以气 体在风机进口处的状态为准，m3/h。 (全)风压HT 单位体积气体经过通风机获得的能量 ，J/m3=Pa，习惯上用mmH2O。 HT取决于风机的结构、叶轮尺寸、转速和进入风 机的气体密度(即与气体的种类，T、P等状态有关)。 输送对象有压缩性、密度小的特点，性能 参数与离心泵的有些区别： 中国矿业大学
3、（北京） HT 由实验测定： 测风机进、出口气体的流速与压强，并以进口 为1-1，出口为2-2，1-2间(单位体积流体)柏式： Z及均小 可略 进、出口间管 段短可略 若风机进口通大气，1-1在进口外侧，u1=0 (2-37) 中国矿业大学（北京） 若通风机进口与旋风分离器的净气出口相连 ，出口通大气；或通风机放在锅炉和烟囱之间，用 于抽出净气或锅炉中烟气。此时成为“引风机”。 通风机性能表上给出的“全”风压是以20， 1.013105Pa下的空气为工质，其 =1.2kg/m3。工 质改变时，修正： (2-38) 锅炉离心通/引风机 引 风 机 贴 瓷 叶 轮 中国矿业大学（北京） 相同气体状
4、态下的值 对应全风压，称为“ 全压效率”。通风机的特性 曲线如图，当风量较大时 ，再增加风量静风压显著 下降。 HTQ Q HstQ NQ (2-39) 轴功率N及效率 中国矿业大学（北京） (三)通风机的选择 依柏式求实际输送系统所需的HT，并换算成实 验条件下的HT ； 据输送气体的性质(清洁、易燃、易爆、含尘 等)与风压范围，确定风机类型； 以风机进口状态计的实际风量Q，实验条件下的 HT ，选择合适的风机机号。原则同离心泵的。 中国矿业大学（北京） 用风机将20，质量流量为38,000 kg/h的空气送入加热器加热至100，然后经管路送到 进口风量 p119 例 2-10 常压设备内，
5、输送系统所需全风压为1200Pa(输送条件 按60,常压计)，试选合适的风机。 解：进口：20、常压， =1.2kg/m3。 中国矿业大学（北京） 输送条件60，常压 =1.06kg/m3，换算为 实验条件下的HT值。 查p365 附录二十五，得4-72-11No.10C： n，rpm HT，Pa Q，m3/h ，% N，kw 1000 1422 32700 94.3 16.5 中国矿业大学（北京） 则100，常压下， =0.946kg/m3 但风机上一行的41300m3/h。 若风量能满足要求，还应计算风压合适否。 温度升高，体积增大，降低了风机效率。除了验 算风压、风量，还应考虑所选风机对
6、温度的适应性。 若将通风机装在换热器后面 但2226.2Pa 中国矿业大学（北京） 由四个机翼扭曲叶片组成，叶片的角度可以 在一定的范围内调节。它产生的风压较小，化工 中常于空冷器或冷水塔中作通风用。 离心式通风机较多地用于气体输送。 二、离心式鼓风机和压缩机 自学。 通风机的另一种形式轴流式 中国矿业大学（北京） 2-2-2 旋转鼓风机、压缩机与真空泵 一、罗兹鼓风机 是旋转鼓风机在化工生产 中应用最广的一种型式。其 腰形(或三角形)转子与泵壳、转子与转子的间隙很小 ，被转子拨入转子与壳体间的气体随着转子的 转动而被拨向排出口。气送风量与转速成正比“ 正位移式”，该量基本为常数，不受出口压强
7、影响。 风量范围在 2500m3/min，出口表压强80103Pa， 40103Pa效率最高。 三叶罗茨泵 中国矿业大学（北京） 优：结构较简单，无活塞与活门装置，排 气连续且均匀。 缺：制造、安装不易。 罗兹鼓风机要采用旁路调节流量，风机出 口应安装“气体稳压罐”，配以安全阀；操作温 度80，避免材料膨胀，转子咬死。 中国矿业大学（北京） 产生的表压强可达 490103588103Pa， 147103177103Pa(表)内 效率最高。 液环将气体与泵壳 二、液环压缩机 吸 入 排 出 隔开，输送腐蚀性气体时，叶轮抗腐蚀即 可。适当补充液体。 中国矿业大学（北京） 三、真空泵 ( 2-2-4
8、 ) (一)水环真空泵 偏心叶轮与圆形泵体间形成月牙室 。产生的最高真空度为83.4103Pa；也 可以做鼓风机用，产生98.7103Pa(表)。 优：结构简单、紧凑，易制造和维修，旋转部 分无机械摩擦寿命长、操作可靠。适于抽吸含液体 的气体和有腐蚀性和爆炸性的气体。 效率较低，3050%。温度产生的真空度。 中国矿业大学（北京） (二)旋片真空泵 转子旋转时，旋片在弹簧及自身 离心力的作用下，紧贴壁面滑动，工 作室扩大侧气体吸入；缩小侧气体排 出。转子旋转一圈，吸、排气各两次 。 泵的主要部分浸没于真空油中，用以密封各部 件间隙并润滑之。能产生510-3Torr (mmHg柱)绝压 的真空度。抽气速率较小，适于抽除干燥气体或含 少量可凝性蒸汽的气体。 中国矿业大学（北京） 典型的流体作用式泵。up ，此局部为气体或液体的吸入口。其 工作介质用蒸汽或液体，但耗用量大， 且 与输送流体混合。多用于抽真空，单台 可达90%的真空度，多台串联时更高。 结构简单，无运动部件；效率低。 (三)喷射泵
