{机械公司管理}过程流体机械讲义姜培正主编

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1、过程流体机械(Process Fluid Machinery)第二版,教材：李云 姜培正 主编 过程装备与控制工程专业 课时：48 授课人：陈建国,1. 绪 论 (Introduction),本章主要内容： 1. 绪论 1.1 过程工业：过程工业的三大组成部分 1.2 过程流体机械 1.3. 流体机械 1.4. 流体机械分类,1. 绪 论 (Introduction),1.1 过程工业 (Process Industry) 过程工业：以流体型材料（气、液、粉）为处理原料的 工业，叫 过程工业。 工业特点： 科学技术越发达，过程工业就越多、越大。 他是现代工业的主要体现，国民经济的支柱产业之一。

2、,大型化、管道化、连续化、自动化、智能化。 生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。,流体物料,过程工业： 对口工业： 化工 石油化工 煤化工 冶金 建材 制药 化肥 轻工 燃烧 制氢 合成 环境 生态 食品 产汽 制药工业 新能源 新材料 循环工业,新材料生产的基础 能源开发转化的核心 现代农业生产的后盾 生物技术产业化的依托 信息技术发展的支撑 环境治理的手段,现代重要作用,物理工程,化学工程,生物工程,过程工业,过程装备,电子与控制,机械工程,过程装备： (Process Equipment ) 三大部分： 1.过程设备 （ Process Equipment） 2.过

3、程机械 ( Process Machinery） 3.过程控制 （ Survey-control Equipment ）,（1）过程设备（静设备）： （Process Equipment） 压力容器、塔、反应釜、换热器、 储罐、加热炉、管道 等。 也称为：化工设备； 压力容器 占过程工业总设备投资 的 80 85% 过程设备设计 压力容器,容器联想,（2）过程机械（动设备）： （Process Machinery） 压缩机、泵、分离机（二机一泵）； 电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机 等。 也称为：化工机器；流体机械；动力设备；泵与压缩机 占过程工业总设备投资的 20 25%，系统运行的心

4、脏。,（3）过程控制 (Survey-control Equipment) 测控仪表、阀、电气源、转换器、计算机 ,监控设备,记录设备等 也称为：控制仪表；自动化设备 过程控制内容： 压力、温度、流量、液位、浓度、密度、粘度等,三大专业课所用基础课程： 主要基础理论：,数 学,力学,过程设备,固体力学,理论力学 材料力学 弹性力学 塑性力学,过程机器,工程热力学 流体力学,过程控制,电工电子学 数字控制 计算机等,三大力学: 固体力学 热力学 流体力学,1.2 过程流体机械 压缩机（容积式；动力式） 泵 分离机 （二机一泵）,关系：,过程流体机械,过程机械,流体机械,二机一泵,过程工业中全部

5、动设备,以流体为工作介质 的机械设备,1.3 流体机械,流体(Fluid)： ：液体和气体的总称叫流体。 ：具有流动性，又有相似运动规律的介质叫流体 ：受任何微小剪切力都能连续变形的物质叫流体 气体类(gas)：空气(air) 、化学气（H2、O2、N2）、 蒸汽(steam)、燃气(gas)、石油气(oil gas) 液体类(liquid)：水、油、化学液体、乳浊液、混合液. 粉粒类(powder) ：植物粉、食物粉、药物粉、化学粉、 矿物粉、液固混合液等。,宏观物体：气态、液态、固态 （三态） 本课程: 气体、液体、固体 理论基础 三大物态，演义出多少物种、变化和创造,工程热力学,流体力学

6、,固体力学,流体机械 (Fluid Machinery) 以流体为工作介质而进行能量转化的机械为流体机械。 流体机械种类： 水力机械： 水轮机、水斗、水波轮等。 汽轮机械： 蒸汽轮机、废气轮机、燃气轮机 等。 化工机器： 压缩机、泵、制冷机 等。 通风机械： 通风机、鼓风机、风扇 等。 透平机械： 涡轮机、透平压缩机、飞机发动机 等。 液压机械： 液压泵、液压马达、液压缸 等。 液力机械： 液力变矩器、液力偶合器、液力制动器。,你知道多少？,功质,作功,1.4 流体机械分类 (Fluid Machinery Classify) （一）按能量转换与传动分类： 流体机械分为：原动机；工作机；液力传

7、动机,原动机,工作机,流体机械,液力传动机,（1） 原动机： 将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。 势能（压能）动能 机械能 特点：流体能机械能 ； 流体产生动力。 例如：水轮机、蒸汽轮机、燃气轮机、废气轮机、涡轮发动 机、蒸汽机、内燃机、等。,（2）工作机： 将机械能转化为流体的能量的机械为工作机。 特点：机械能流体能；流体吸收动力。 例如：压缩机、泵、鼓风机、通风机、制冷机 等。,（3）液力传动机： 将机械能转化为流体能，然后流体能又转化为机械能。 特点：机械能流体能机械能；流体传递动力。 例如： 液压机械： 液压马达+液压泵、液压缸 等。 液力机械： 液力变矩器、液力偶合器、液力

8、制动器。,机械：（machinery）(mechical appliance)(大百科全书著述) 定义：将已有机械能或非机械能转换成可利用的机械能，以及将机械能变换为某种非机械能或用机械能做一定工作的装备和器具。 机械：机器和机构的泛称。 机器：零件、部件间有确定的相对远动，用来转换或利用机械能 的机械。 机构：由两个以上构件经过活动副连接实现规定远动的组合件。 机械分三类： 第一类：动力机械 电动机、内燃机、汽轮机、风力机、水轮机、气动马达、液压马达等。 第二类：工作机械 制冷装置、粉碎机械、机加工机械、搬运机械、造纸机械等 第三类：能量转换机械 压缩机、热泵、水泵、液压泵 压力容器、塔、反

9、应釜、换热器、精馏塔等因机械制造产品也归属机械范畴。,原动机与工作机： 本质相似，作用结果相反。 本质：工作原理、理论基础、基本结构、分析计算方 法、设计维修等相同或相似。 流体机械：包括原动机，工作机，能量转换机 以前：一种机器可能就是一个专业，专业面窄，分工细。 现在：一个专业包括多种机器，专业面拓宽，便于就业。,（二）按流体介质分类（工作机） （1） 压缩机： 将机械能转变为气体的能量，给气体增压与输送气 体的称为压缩机。 分为：容积式压缩机；动力式（离心）压缩机 如：氮氢气压缩机，氨气压缩机，活塞式压缩机等 （2） 泵： 将机械能转变为液体的能量，给液体增压与输送液 体的称为泵。 分为

10、：容积式泵；离心式（叶轮）泵 如：离心泵，轴流泵，液压泵，容积泵等,3） 分离机： 用机械能将混合介质分离开来的机械为分离机。 把液体与固体；液体与液体分离的设备。 如：过滤式离心机，沉降式离心机，离心机 （三）按机械运动形式分类 1）往复运动流体机械 作功元件为往复运动。如：往复活塞式压缩机；往复活塞泵 2）旋转运动流体机械 作功元件为旋转运动。如：叶轮式；转子式；回转式等 3）摇摆运动流体机械 作功元件为摇摆运动。如：摇摆转子式压缩机；,按流体介质分类（原动机） 应用什么流体称为什么机。 如： 汽油：汽油机 柴油：柴油机 蒸汽：蒸汽机 废气：废气机 水：水轮机 风： 风机,世界能源形式：

11、石油、煤炭 、水利 、核能 、风能、 太阳能、地热能。 这些能源利用率高低，直接由流体机械来决定。 能量转换: 石油 煤炭 水利 机械能 电能、热能、压能 核能 动力能等 风能 地热,流体机械,本课程学习要点： 讲述基本原理、基本理论、基本计算； 注重前后知识应用,理论联系实际,分析解决问题能力。 参考书： （1）化工机器 高慎琴主编，潘永密审定.化学工业出版社 （2）流体机械原理 张克危主编，机械工业出版社 （3）泵与压缩机 汪云瑛、张湘亚主编，石油工业出版社 （4）流体机械原理与应用闻苏平主编，电力工业出版社 （5）流体机械基础教程 陆肇达主编，哈工大出版社 中文期刊： （1）流体机械 中文核心期刊，合肥通用机械研究所 （2）化工机械 化工机械研究所 （3）化工设备技术 上海化工机械研究所,本章结束,祖国的制造技术何日全面复兴？,周朝（公元前11世纪）铜制酒壶,喷气式飞机发动机叶片,长江三峡第一个水轮机叶轮从加拿大进口,三峡叶轮：428吨；高5.5M；直径10.5M；960万美元,反应塔,制药工业,食品工业,橡胶工业,橡胶产品（丁苯橡胶）,炼油厂,化肥厂,甲醇、丁辛醇厂,