1、气体输送机械气体输送机械(1)教学内容：教学内容：1、离心通风机与压缩机的结构、工作原理。、离心通风机与压缩机的结构、工作原理。2、旋转鼓风机与压缩机的结构、工作原理。、旋转鼓风机与压缩机的结构、工作原理。3、往复式压缩机的结构、工作原理、主要性、往复式压缩机的结构、工作原理、主要性 能参数及选型。能参数及选型。教学目的：了解各种气体输送和压缩机械的构造、教学目的：了解各种气体输送和压缩机械的构造、工作原理和性能，达到合理选用的目的。工作原理和性能，达到合理选用的目的。教学重点：离心通风机的选用。教学重点：离心通风机的选用。教学难点：往复式压缩机的结构、工作原理、主要性能教学难点：往复式压缩机
2、的结构、工作原理、主要性能 参数及选型。参数及选型。1.10气体输送机械气体输送机械 2气体输送机械气体输送机械(1)气体特点：1）气体输送机与液体输送机原理基本相同 2）气体具有可压缩性，压力变化，气体的体积和温度随之变化。可压缩性、p、V、t 变化 3）气体:气体 或 气固混合双相流 4）气体的密度：5）经济流速范围：u气=1025m/s u液=0.5m/s 液气10001 气气气气、NP 1.10气体输送机械气体输送机械 1 概述概述气体输送机械气体输送机械(1)产生真空。产生真空。设备：真空泵；设备：真空泵；输送和压缩气体的设备统称为气体输送设备，其作用为输送和压缩气体的设备统称为气体
3、输送设备，其作用为对流体作功以提高其机械能，主要表现为静压能的提高。对流体作功以提高其机械能，主要表现为静压能的提高。1 1、应用：、应用：输送气体。输送气体。设备：通风机、鼓风机。设备：通风机、鼓风机。车间通风与空气调节、干燥所的热风车间通风与空气调节、干燥所的热风产生高压气体。设备：压缩机。产生高压气体。设备：压缩机。气力输送、所需的动力源等。气力输送、所需的动力源等。2 2、气体输送机械分类：、气体输送机械分类：按结构和工作原理分类：按结构和工作原理分类：轴流式、离心式、往复式、旋转式和流体作用式。轴流式、离心式、往复式、旋转式和流体作用式。1 概述概述气体输送机械气体输送机械(1)按出
4、口气体的压强（终压）或压缩比（按出口气体的压强（终压）或压缩比（p出出/p进进）分类：）分类：通风机：通风机：P出出14.7kPa（表压）（表压）压缩比为压缩比为11.15 轴流式：产生的风压低，一般用于通风轴流式：产生的风压低，一般用于通风 离心式：多用于气体输送离心式：多用于气体输送鼓风机：鼓风机：14.7KPa294kPa（表压）（表压）压缩比为小于压缩比为小于4压缩机：压缩机：P出出294kPa（表压）（表压）压缩比为大于压缩比为大于4真空泵：真空泵：P出出=大气压大气压（3）与液体输送机械比较：）与液体输送机械比较：相似点：工作原理基本相似相似点：工作原理基本相似不同点：气体的不同点
5、：气体的glgl1 概述概述气体输送机械气体输送机械(1)1.工业应用工业应用 气体输送气体输送 压力不高，但量大，动力消耗大压力不高，但量大，动力消耗大产生高压气体产生高压气体 终到设备压力高终到设备压力高生产真空生产真空 上游设备负压操作上游设备负压操作1.10气体输送机械气体输送机械 1 概述概述气体输送机械气体输送机械(1)2.气体输送机械的特点气体输送机械的特点 动力消耗大动力消耗大 设备体积庞大设备体积庞大 特殊性特殊性 气体的可压缩性气体的可压缩性 多级离心压缩机多级离心压缩机 1 概述概述7气体输送机械气体输送机械(1)2 2 轴流通轴流通风风机机特点：特点：1 1）产生轴向风
6、，如风扇）产生轴向风，如风扇 2 2）排风量大、风压小）排风量大、风压小 3 3）用于通风换气，不用与气体输送）用于通风换气，不用与气体输送 常安装在需通风的墙壁孔或天花板上常安装在需通风的墙壁孔或天花板上 8气体输送机械气体输送机械(1)轴流式轴流式气体输送机械气体输送机械(1)3 3 离心通风机离心通风机依靠高速速旋转的叶轮使气体获得能量，从而提高气体的压强依靠高速速旋转的叶轮使气体获得能量，从而提高气体的压强。(1)(1)离心通风机结构特征和工作原理离心通风机结构特征和工作原理气体输送机械气体输送机械(1)1离心式通风机的结构特点离心式通风机的结构特点（1）叶轮直径较大）叶轮直径较大 适
7、应适应大风大风量量（2）叶片数较多）叶片数较多（3）叶片有平直、前弯、后弯）叶片有平直、前弯、后弯 不求高效率时不求高效率时前弯前弯（4）机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为为矩形）机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为为矩形 动画演示动画演示气体输送机械气体输送机械(1)2性能参数和特性曲线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）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）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、出口之间列风机进、出口之间列B.E.22212121()()()2Tfuupg
8、 zzpph21(),zzg忽略忽略01u忽略能量损失忽略能量损失气体输送机械气体输送机械(1)2221()2Tskuppppp说明：说明：气体获能气体获能=进出口静压差进出口静压差(静风压静风压)+)+动能差动能差(动风压动风压)出口速度很高，且压缩比小，动风压占比例很高出口速度很高，且压缩比小，动风压占比例很高 （3）轴功率和效率轴功率和效率 1000vTqpP1000vTqpP1.2()()TTTppp气体输送机械气体输送机械(1)qvPqvqVpTqvpSqvp1atm、20用空气测定用空气测定 pT0qv，ps0qv，Pqv，qv离心通风机特性曲线离心通风机特性曲线气体输送机械气体输
9、送机械(1)（2）确定风量和全风压）确定风量和全风压 生产任务生产任务qv1.2()()TTTppp（3）根据流量和压头查找合适型号）根据流量和压头查找合适型号 3离心式通风机的选型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）根据气体种类和风压范围，确定风机的类型实际状态的全风压实际状态的全风压pT可换算成标准状况下的可换算成标准状况下的pT气体输送机械气体输送机械(1)(2）离心通风机的性能参数）离心通风机的性能参数主要性能参数：风量主要性能参数：风量Q、风压、风压HT、轴功率、轴功率N和效率和效率。1）风量）风量Q 单位时间内从风机出口排出的气体体积，但以风机进口单位时
10、间内从风机出口排出的气体体积，但以风机进口处的气体状态计。单位：处的气体状态计。单位：m3/hHT与风机的结构、尺寸、转速和进入风机的气体的密度有关。与风机的结构、尺寸、转速和进入风机的气体的密度有关。2）风压）风压HT 单位体积气体通过风机后所获得的能量，也称全风压。单位体积气体通过风机后所获得的能量，也称全风压。HT值一般由实验测定。值一般由实验测定。TeHW单位：单位：Pa，习惯用习惯用mmH2O表示。表示。气体输送机械气体输送机械(1)HT值的实验测定方法：值的实验测定方法：以通风机进口为以通风机进口为1-1截面，出口为截面，出口为2-2截面，以截面，以1m3气体气体为基准，在为基准，
11、在1-1与与2-2截面间列柏努利方程：截面间列柏努利方程：22121122,1 222efuugzpWgzph整理得：整理得：22212121,1 22TefuuHWzzgpph简化：简化：,1 20fh0,z 10,u 22212TstkuHppHH全风压为全风压为：校正：校正：1.2TTTHHH工作介质工作介质20,1atm下的空气。下的空气。（HT操作条件下的全风压，操作条件下的全风压，实际输送气体的密度）实际输送气体的密度）()TTeHHW气体输送机械气体输送机械(1)3）轴功率）轴功率N（KW）与效率）与效率有效功率为：有效功率为：eseeTNwWQ WQH()1000TQHNkW轴
12、功率为轴功率为：离心通风机的特性曲线离心通风机的特性曲线注：计算注：计算N时，时，HT和和Q必必须是同一状态下的数值。须是同一状态下的数值。（2-39）气体输送机械气体输送机械(1)(3)离心通风机的选择离心通风机的选择 1）根据管路布局和工艺条件，利用柏努利方程，计算输送系）根据管路布局和工艺条件，利用柏努利方程，计算输送系统所需的实际风压统所需的实际风压HT，将，将HT换算成实验条件下的风压换算成实验条件下的风压HT。2）根据所输送气体的性质（如清洁空气、易燃、易爆或腐）根据所输送气体的性质（如清洁空气、易燃、易爆或腐蚀性气体以及含尘气体）与风压范围，确定风机类型。蚀性气体以及含尘气体）与
13、风压范围，确定风机类型。3）根据以风机以进口状态计的实际风量）根据以风机以进口状态计的实际风量Q和实验条件下的全和实验条件下的全风压风压HT，选择机号。，选择机号。（4）当）当1.2kg/m3时，要核算轴功率。时，要核算轴功率。()1000TQHNkW气体输送机械气体输送机械(1)例例2-12 用风机将用风机将20、38000kg/h的空气送入加热器加热至的空气送入加热器加热至100，然后经管路送到常压设备内，输送系统所需的全风压，然后经管路送到常压设备内，输送系统所需的全风压为为1200Pa(按按60，常压计，常压计)。试选择合适风机。若将选定的试选择合适风机。若将选定的风机（转速相同）置于
14、加热器之后，是否仍能完成输送任务。风机（转速相同）置于加热器之后，是否仍能完成输送任务。解：由于输送清洁空气，可选用一般类型的通风机。然后解：由于输送清洁空气，可选用一般类型的通风机。然后根据操作条件下的风量和实验条件下的风压来确定。根据操作条件下的风量和实验条件下的风压来确定。（1）选择风机型号。按风机安装在加热器前考虑。）选择风机型号。按风机安装在加热器前考虑。查得查得20，101.3kPa下空气的密度下空气的密度=1.205kg/m3则则20空气的流量为：空气的流量为：33800031535/1.205swQmh查得查得60，101.3kPa下空气的密度下空气的密度=1.06kg/m3气
15、体输送机械气体输送机械(1)将将60 下的风压换算为实验条件下的风压，即：下的风压换算为实验条件下的风压，即：1.21.205120013641.06TTHHPa 根据风量根据风量Q=31535m3/h和风压和风压HT=1364Pa选择选择4-72-11型机型机号为号为10c的风机。在的风机。在n=1000r/min下，风机的有关性能参数为：下，风机的有关性能参数为：Q=32700m3/h HT=1422Pa N=16.5kW =94.3%(2)若风机安装在加热器之后，则风量发生明显变化。若风机安装在加热器之后，则风量发生明显变化。风机的转速不变，在风机入口气体状态为：风机的转速不变，在风机入
16、口气体状态为：100，近似常，近似常压，则：压，则：333800040169/32700/0.946swQmhmh 故将风机安装在加热器之后，将不能满足风量的要求。故将风机安装在加热器之后，将不能满足风量的要求。同时，尚需考虑风机是否耐高温。同时，尚需考虑风机是否耐高温。气体输送机械气体输送机械(1)4 离心鼓风机离心鼓风机 鼓风机的终压鼓风机的终压p24atm，压缩比，压缩比p2/p14。离心鼓风机又称为透平式鼓风机，工作原理与离心通风机离心鼓风机又称为透平式鼓风机，工作原理与离心通风机相同，叶片数目较多，结构类似多级离心泵。相同，叶片数目较多，结构类似多级离心泵。气体输送机械气体输送机械(
17、1)五级离心鼓风机示意图五级离心鼓风机示意图气体输送机械气体输送机械(1)二、离心式鼓风机和压缩机二、离心式鼓风机和压缩机图图2-25 多级离心鼓风机结构图多级离心鼓风机结构图气体输送机械气体输送机械(1)5 5 回转式鼓风机回转式鼓风机罗茨鼓风机罗茨鼓风机工作原理工作原理 齿轮泵齿轮泵 正位移型：风量正位移型：风量 n，与出口压强无关，与出口压强无关 风量：风量：2500m3/min，风压一般不超过，风压一般不超过80kPa 气气体温度体温度 8585，否则转子会因受热臌胀而卡住，否则转子会因受热臌胀而卡住 图图2-26 2-26 罗茨鼓风机罗茨鼓风机 图图2-27 2-27 液环压缩机液环
18、压缩机 动画演示动画演示气体输送机械气体输送机械(1)5 罗茨鼓风机罗茨鼓风机(1)结构特征和工作原理结构特征和工作原理(2)特性特性 定容式鼓风机，风量和定容式鼓风机，风量和转速成正比。转速成正比。风量：风量：2500m3/min风压：可达风压：可达80kPa（表压）（表压）(3)安装操作注意事项安装操作注意事项 出口安装稳压罐，并配置出口安装稳压罐，并配置安全阀。流量采用旁路调节安全阀。流量采用旁路调节。操作温度一般小于。操作温度一般小于85。26气体输送机械气体输送机械(1)m m3 3/min kgf/m/min kgf/m2 2二、鼓风机二、鼓风机1 1、罗茨风机、罗茨风机工作原理、
19、基本结构与罗茨泵相同工作原理、基本结构与罗茨泵相同特点：特点：P P、结构紧凑、操作方便、结构紧凑、操作方便、振动噪声振动噪声、净化空气要求、净化空气要求 型号：型号：结构形式结构形式 叶轮规格叶轮规格 流量流量/静压静压风冷风冷 水冷水冷 直径直径D SD cmD SD cm主要用于气力输送动力源主要用于气力输送动力源27气体输送机械气体输送机械(1)罗茨风机罗茨风机 罗茨鼓风机属于正位移罗茨鼓风机属于正位移型，其风量与转速成正比，型，其风量与转速成正比，而与出口压力无关，罗茨鼓而与出口压力无关，罗茨鼓风机的风量范围为风机的风量范围为2 2500m500m3 3min,min,出口表压力在出
20、口表压力在80kPa80kPa以以内，在表压力为内，在表压力为40kPa40kPa附近效附近效率较高，出口压力过高，泄率较高，出口压力过高，泄漏增加，效率降低。漏增加，效率降低。罗茨鼓风机的出口应安装罗茨鼓风机的出口应安装气体稳压罐与安全阀，流量气体稳压罐与安全阀，流量采用旁路调节。出口阀不能采用旁路调节。出口阀不能完全关闭。操作温度不超过完全关闭。操作温度不超过8585，否则引起转子受热膨，否则引起转子受热膨胀，发生卡死现象。胀，发生卡死现象。气体输送机械气体输送机械(1)6 6 往复压缩机往复压缩机气体输送机械气体输送机械(1)气体输送机械气体输送机械(1)1.1.往复压缩机的结构及工作原
21、理往复压缩机的结构及工作原理 往复式压缩机的基本结构和工作原理与往复泵相似往复式压缩机的基本结构和工作原理与往复泵相似，是通过气缸内活塞的往复运动，使气体完成吸入、压，是通过气缸内活塞的往复运动，使气体完成吸入、压缩和排出工作循环，如图缩和排出工作循环，如图2-282-28（a a）所示。）所示。图图2-28 2-28 往复压缩机工作过程往复压缩机工作过程气体输送机械气体输送机械(1)开始时刻开始时刻P1,V1,压缩阶段压缩阶段，活塞位于最右端，活塞位于最右端，点，点1向左运动向左运动S关关D关关直至直至2点，点，D被顶开之前被顶开之前P2,V2,排气阶段排气阶段 继续向左继续向左D开排气开排
22、气P2不变不变直至最左端，直至最左端，V=0 点点3吸气阶段吸气阶段 向右运动向右运动 P=P10V1点点1点点2(2)压缩类型压缩类型等温压缩；绝热压缩；多变压缩等温压缩；绝热压缩；多变压缩(1)工作原理工作原理气体输送机械气体输送机械(1)(3)(3)理想工作过程等温、绝热压缩功表达式分别为：理想工作过程等温、绝热压缩功表达式分别为：1211lnppVpWiso1111211ppVpWad若假设膨胀为绝热过程则有：若假设膨胀为绝热过程则有：1/11/112112ppVppVVhchV气体输送机械气体输送机械(1)(4)有余隙的压缩循环有余隙的压缩循环 余隙余隙排气结束活塞左侧留有一定空隙排
23、气结束活塞左侧留有一定空隙313VVV活塞推进一次扫过体积余隙体积余隙系数 活塞推进一次扫过体积实际吸气体积余隙系数 31410VVVV余隙膨胀阶段余隙膨胀阶段 3 34 4气体输送机械气体输送机械(1)11/1120mpp说明：说明：余隙的存在使吸、排气量减小余隙的存在使吸、排气量减小且且 ，则，则 ，吸、排气量吸、排气量 压缩比压缩比，则，则 ，吸、排气量吸、排气量(5)多级压缩多级压缩级间冷却级间冷却原因：原因：压缩比大时压缩比大时，则，则 ，吸、排气量吸、排气量 气体温度过高气体温度过高机械结构不合理机械结构不合理 气体输送机械气体输送机械(1)级数越多，越接近等温压缩，结构越复杂级数
24、越多，越接近等温压缩，结构越复杂常用常用2-6级，级压缩比级，级压缩比35各级压缩比相等，则总压缩功最小各级压缩比相等，则总压缩功最小(6)往复式压缩机的流量调节往复式压缩机的流量调节 调节原动机转速调节原动机转速 旁路调节旁路调节 改变气缸余隙体积改变气缸余隙体积 气体输送机械气体输送机械(1)2.2.多级压缩多级压缩 3.3.往复压缩机的性能往复压缩机的性能 压力。压力。排气量。排气量。功率及效率。功率及效率。4.4.往复压缩机的选型与调节往复压缩机的选型与调节 往复压缩机基本的选型步骤为：首先根据输送气往复压缩机基本的选型步骤为：首先根据输送气体的性质，决定压缩机的类型，再根据生产任务和
25、厂体的性质，决定压缩机的类型，再根据生产任务和厂房布置情况等确定压缩机的结构形式和级数，最后根房布置情况等确定压缩机的结构形式和级数，最后根据排气量和压力从产品样本中选用合适的压缩机。据排气量和压力从产品样本中选用合适的压缩机。往复式压缩机与的流量调节已讲往复式压缩机与的流量调节已讲气体输送机械气体输送机械(1)7 离心式压缩机：透平式压缩机离心式压缩机：透平式压缩机气体输送机械气体输送机械(1)2.3.3 往复压缩机往复压缩机气体输送机械气体输送机械(1)2.工作过程工作过程理想压缩循环理想压缩循环 主要部件：气缸、活塞、主要部件：气缸、活塞、吸气阀和排气阀。吸气阀和排气阀。1.往复式压缩机
26、的结构往复式压缩机的结构工作原理：与往复泵相同工作原理：与往复泵相同1 1、压缩阶段、压缩阶段2 2、排气阶段、排气阶段3 3、吸气阶段、吸气阶段实际压缩循环实际压缩循环1 1、压缩阶段、压缩阶段 2 2、排气阶段、排气阶段3 3、膨胀阶段、膨胀阶段 4 4、吸气阶段、吸气阶段气体输送机械气体输送机械(1)一个理想压缩循环所需的理论功为一个理想压缩循环所需的理论功为:21ppWVdp依据不同的过程积分上式，得到依据不同的过程积分上式，得到:等温压缩过程：等温压缩过程：21 11=lnpW pVp3.往复压缩机做功往复压缩机做功绝热压缩过程绝热压缩过程:多变压缩过程多变压缩过程:121 11W(
27、)11kkpkpVkp121 11W()11mmpmpVmp等温压缩过程所需的外功最少，而绝热压缩过程消耗的外功最多。等温压缩过程所需的外功最少，而绝热压缩过程消耗的外功最多。(pVckc绝热压缩指数)12211()kkpTTp绝热压缩时，排出气体的温度：绝热压缩时，排出气体的温度：气体输送机械气体输送机械(1)4.实际压缩循环实际压缩循环（1 1）若按绝热考虑，所需外功：）若按绝热考虑，所需外功：313100%VVV121141W()()11kkpkp VVkp14013VVVV（2 2）余隙系数：余隙体积占活塞推进一次所扫过的体积百分率。）余隙系数：余隙体积占活塞推进一次所扫过的体积百分率
28、。（3 3）容积系数：压缩机一次循环吸入的气体体积和活塞一次扫）容积系数：压缩机一次循环吸入的气体体积和活塞一次扫过的体积之比。过的体积之比。相互关系：相互关系：120111kpp 气体输送机械气体输送机械(1)5.往复压缩机的主要性能参数往复压缩机的主要性能参数(1)排气量：单位时间内排出的气体体积换算成吸入状态排气量：单位时间内排出的气体体积换算成吸入状态的数值，又称压缩机的输气量或生产能力。的数值，又称压缩机的输气量或生产能力。理论吸气量：理论吸气量：单动：单动：双动：双动：min;rVASnmin(2)rVAa Sn实际排气量：实际排气量：minmindVV(2)轴功率和效率轴功率和效
29、率绝热压缩理论功率：绝热压缩理论功率：实际所需的轴功率实际所需的轴功率:/aaNN121min11()1160 1000kkapkNpVkp（a a绝热总效率）绝热总效率）气体输送机械气体输送机械(1)6.6.多级压缩多级压缩避免排出气体温度过高。避免排出气体温度过高。减少功耗，提高压缩机的经济性。减少功耗，提高压缩机的经济性。提高汽缸容积利用率。提高汽缸容积利用率。压缩机结构更为合理。压缩机结构更为合理。21/ixpp多级压缩一般采用同一压缩比多级压缩一般采用同一压缩比:当压缩比大于当压缩比大于8 8时，一般采用多级压缩。优点：时，一般采用多级压缩。优点：121 11W()11kikpikp
30、Vkp理论功：理论功：12211()kkpTTp气体输送机械气体输送机械(1)7.往复压缩机的选用往复压缩机的选用(1)(1)首先根据气体的性质定类型；首先根据气体的性质定类型；(2)(2)根据排气量和排气压强根据排气量和排气压强(或压缩比或压缩比)选择合适的型号。选择合适的型号。8.往复压缩机的安装与运转：往复压缩机的安装与运转：(1)(1)安装安装 往复压缩机的排气量是间歇的，不均匀的。为此排出的往复压缩机的排气量是间歇的，不均匀的。为此排出的气体要先经过缓冲罐，再进入输气管路，作用有二：气体要先经过缓冲罐，再进入输气管路，作用有二：使气使气体输送流量均匀；体输送流量均匀；使气体中夹带的油
31、沫得到沉降、分离。使气体中夹带的油沫得到沉降、分离。(2)(2)启动与运转启动与运转 启动时全开正路和旁路，采用降压启动，待转速接近正启动时全开正路和旁路，采用降压启动，待转速接近正常时恢复正常电压。常时恢复正常电压。往复压缩机运转时：往复压缩机运转时：注意各部分的润滑和冷却；注意各部分的润滑和冷却；运运行时不允许关闭出口阀门。行时不允许关闭出口阀门。45气体输送机械气体输送机械(1)2 2、离心式鼓风机、离心式鼓风机1 1）工作原理与离心式通风机相同）工作原理与离心式通风机相同2 2）多为多级，与多级离心泵相似）多为多级，与多级离心泵相似3 3）压缩比不大）压缩比不大4 4）选择方法与离心通
32、风机相同）选择方法与离心通风机相同46气体输送机械气体输送机械(1)三、压缩机三、压缩机1 1、什么叫压缩机？、什么叫压缩机？压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，又叫压气机和压风机、体的机器，又叫压气机和压风机、各种压缩机都属于动力机械，能将气体体积缩各种压缩机都属于动力机械，能将气体体积缩小，压力增高，具有一定的动能，可作为机械动力小，压力增高，具有一定的动能，可作为机械动力或其他用途。或其他用途。根据所压缩的气体不同，称空气压缩机，氧气根据所压缩的气体不同，称空气压缩机，氧气压缩机、氨压缩机、煤气压缩机、等等压缩机、氨压缩机、煤气压缩机
33、、等等47气体输送机械气体输送机械(1)2 2、压缩机有什么用途？、压缩机有什么用途？随着国民经济的飞跃发展，压缩机在工业上应用极为广随着国民经济的飞跃发展，压缩机在工业上应用极为广泛。压缩机因其用途广泛而被称为泛。压缩机因其用途广泛而被称为“通用机械通用机械”。根据压。根据压缩气体的使用性质不同的特点可分下列几种：缩气体的使用性质不同的特点可分下列几种：（1 1）压缩空气作为动力压缩空气作为动力（2 2）压缩气体用于制冷压缩气体用于制冷（3 3）压缩气体用于合成及聚合；压缩气体用于合成及聚合；（4 4）气体输送：气体输送：用于管道输送气体的压缩机，视管道长短而决定其压力用于管道输送气体的压缩
34、机，视管道长短而决定其压力。送远程煤气时，压力可达。送远程煤气时，压力可达3030公斤公斤/平方厘米。平方厘米。48气体输送机械气体输送机械(1)3 3、压缩机分类、压缩机分类 压缩机按结构原理形式的不同分类如下：压缩机按结构原理形式的不同分类如下：（1 1）往复式（活塞式）压缩机、）往复式（活塞式）压缩机、（2 2）回转式（旋转式）压缩机（涡轮式、水环式、透）回转式（旋转式）压缩机（涡轮式、水环式、透平）压缩机，平）压缩机，（3 3）轴流式压缩机，）轴流式压缩机，（4 4）喷射式压缩机）喷射式压缩机（5 5）螺杆压缩机）螺杆压缩机其中应用最为广泛的是往复式（活塞式）压缩机其中应用最为广泛的是
35、往复式（活塞式）压缩机49气体输送机械气体输送机械(1)往复式（活塞式）压缩机往复式（活塞式）压缩机4 4、往复式压缩机工作原理、往复式压缩机工作原理50气体输送机械气体输送机械(1)51气体输送机械气体输送机械(1)往复式压缩机根据气缸的往复式压缩机根据气缸的空间位置分为：空间位置分为：立式：气缸垂直放置立式：气缸垂直放置卧式：气缸水平放置卧式：气缸水平放置角式：角式：W W型型 V V型型 L L型型52气体输送机械气体输送机械(1)53气体输送机械气体输送机械(1)54气体输送机械气体输送机械(1)55气体输送机械气体输送机械(1)1.1.理想压缩循环理想压缩循环工作过程工作过程气体吸入
36、过程气体吸入过程4-1 4-1 气体压缩过程气体压缩过程1-21-2气体排出过程气体排出过程2-3 2-3 瞬间降压过程瞬间降压过程3-43-456气体输送机械气体输送机械(1)有余隙压缩机有余隙压缩机实际实际工作过程工作过程吸气、压缩、排气、吸气、压缩、排气、膨胀膨胀 余隙体积与活塞余隙体积与活塞扫过的体积之比，扫过的体积之比，称为余隙系数，以称为余隙系数，以表示，即：表示，即：313VVV2.2.有有余余隙隙压压缩缩循循环环 P1P22134v3v4v1v2vp(a)(b)(c)(d)57气体输送机械气体输送机械(1)余隙系数一定时，压缩比越高，余余隙系数一定时，压缩比越高，余隙内气体膨胀
37、后所占的体积就越大，隙内气体膨胀后所占的体积就越大，吸气量就越少；当压缩比超过某一数吸气量就越少；当压缩比超过某一数值时，吸气量可能降为零。因此余隙值时，吸气量可能降为零。因此余隙体积和压缩比都不能太大，应有限制。体积和压缩比都不能太大，应有限制。一般一般=0.3=0.30.10.1范围，当压缩比大于范围，当压缩比大于8 8时应采用多级压缩。时应采用多级压缩。58气体输送机械气体输送机械(1)1-1-外壳外壳 2-2-叶轮叶轮 3-3-气体入口气体入口4-4-气体出口气体出口5.5.液环式压缩机液环式压缩机 当叶轮旋转一周时，每当叶轮旋转一周时，每个月牙形空间内的小室，个月牙形空间内的小室，逐
38、渐由小变大和由大变小逐渐由小变大和由大变小各两次，气体分别从两个各两次，气体分别从两个吸入区吸入，从两个排出吸入区吸入，从两个排出区排出。区排出。液环式压缩机产生压强液环式压缩机产生压强可达可达0.50.50.6MPa0.6MPa，一般，一般在在0.150.150.18MPa0.18MPa处工作处工作效率最高。液环式压缩机效率最高。液环式压缩机也可作为真空泵使用，称也可作为真空泵使用，称为液环真空泵。为液环真空泵。59气体输送机械气体输送机械(1)四、真空泵四、真空泵作用：从设备或系统中抽出气体，使其中的绝对压力低于作用：从设备或系统中抽出气体，使其中的绝对压力低于 大气压。大气压。型式：往复
39、式型式：往复式 旋转式旋转式 喷射式喷射式1 1、往复式、往复式工作原理：与往复泵相似工作原理：与往复泵相似分类分类（1 1）干式：只抽吸气体，真空度）干式：只抽吸气体，真空度 应用广，体积应用广，体积（2 2）湿式：可吸气体与液体，真空度）湿式：可吸气体与液体，真空度 应用较少，体积应用较少，体积2 2、旋转式：水环真空泵、旋片泵、罗茨泵等、旋转式：水环真空泵、旋片泵、罗茨泵等60气体输送机械气体输送机械(1)水环真空泵水环真空泵61气体输送机械气体输送机械(1)水水环环真真空空泵泵工工作作原原理理62气体输送机械气体输送机械(1)63气体输送机械气体输送机械(1)旋旋 片片 泵泵1-1-泵
40、壳泵壳 2-2-旋片旋片 3-3-转子转子 4-4-弹簧弹簧 5-5-排气阀片排气阀片 旋片真空泵可达较高真空度，但抽气速旋片真空泵可达较高真空度，但抽气速率较小，常用于抽气量小的设备。率较小，常用于抽气量小的设备。64气体输送机械气体输送机械(1)旋片泵工作原理旋片泵工作原理65气体输送机械气体输送机械(1)罗罗 茨茨 泵泵66气体输送机械气体输送机械(1)水力喷射器结构示意图水力喷射器结构示意图3、喷射式真空泵喷射式真空泵67气体输送机械气体输送机械(1)蒸蒸汽汽68气体输送机械气体输送机械(1)69气体输送机械气体输送机械(1)4 4、真空泵的主要性能参数、真空泵的主要性能参数（1 1）
41、极限真空度）极限真空度 真空泵所能达到的稳定极限压力，常用极限压力表示真空泵所能达到的稳定极限压力，常用极限压力表示（Pa)Pa)。习惯上用：托（。习惯上用：托（Torr)Torr)1 1托托=133.3 Pa=133.3 Pa（1mmHg)1mmHg)（2 2）抽气速率）抽气速率 单位时间内吸入气体的体积单位时间内吸入气体的体积 （m m3 3/h L/s/h L/s）注：是指在吸入口处的温度和极限真空的下的体积流量注：是指在吸入口处的温度和极限真空的下的体积流量上述两个参数是选择真空泵的主要依据上述两个参数是选择真空泵的主要依据气体输送机械气体输送机械(1)2.3.4 真空泵真空泵气体输送
42、机械气体输送机械(1)2.各种类型真空泵简介各种类型真空泵简介四、真空泵四、真空泵往复式真空泵往复式真空泵动画动画动画动画喷射真空泵喷射真空泵 滑片真空泵滑片真空泵 液环真空泵液环真空泵回转真空泵回转真空泵1.真空泵的一般特点真空泵的一般特点气体输送机械气体输送机械(1)蒸汽喷射泵蒸汽喷射泵 喷射泵是利用流体流动时静压能与动能相互转换的原喷射泵是利用流体流动时静压能与动能相互转换的原理来吸、送流体。理来吸、送流体。优点：喷射泵构造简单、紧凑，没有活动部分。优点：喷射泵构造简单、紧凑，没有活动部分。缺点：效率很低，蒸汽消耗量大。缺点：效率很低，蒸汽消耗量大。注：若将几个真空泵串联起来，便可得到更
43、高的真空度。注：若将几个真空泵串联起来，便可得到更高的真空度。气体输送机械气体输送机械(1)作业：教材作业：教材P134第第10题，题，P135第第12题。题。本章重点掌握的内容本章重点掌握的内容结构及工作原理、性能参数与特性曲线、结构及工作原理、性能参数与特性曲线、工作点与流量调节、安装（防止汽蚀）与工作点与流量调节、安装（防止汽蚀）与操作（防止气缚）、类型与选型操作（防止气缚）、类型与选型v正位移泵：正位移泵：v气体输送设备：气体输送设备：结构及工作原理、性能参数与特性曲线、结构及工作原理、性能参数与特性曲线、正位移特性正位移特性v离心泵：离心泵：种类、结构及工作原理、种类、结构及工作原理、性能参数、选型性能参数、选型气体输送机械气体输送机械(1)
