化工原理上册天津大学柴诚敬21－22学时.ppt

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1、第二章流体输送机械2.4气体输送和压缩机械2.4.1气体压送机械的分类1气体输送机械通风机鼓风机压缩机真空泵气体压送机械的分类出口表压：低于1.47×104Pa1.47×104～2.94×105Pa2.94×105Pa以上02气体输送机械通风机鼓风机压缩机真空泵压缩比：1～1.15小于4大于4气体压送机械的分类3气体输送机械通风机鼓风机压缩机真空泵设备：离心通风机罗茨鼓风机,离心鼓风机往复压缩机,离心压缩机,液环压缩机水环真空泵,往复真空泵,蒸汽喷射泵气体压送机械的分类4第二章流体输送机械2.4气体输送和压缩机械2.4.1气体压送机械的分类2.4.2离心式通风机、鼓风机和压缩机5一．离心

2、通风机风机对单位体积气体所作的有效功称为风压，以HT表示，单位为J/m3或Pa。根据风压的不同，将离心通风机分为三类：低压离心通风机：中压离心通风机：高压离心通风机：出口风压（表压）低于0.981×103Pa0.981×103～2.94×103Pa2.94×103～14.7×103Pa动画1161．离心通风机的性能参数与特性曲线①风量q风量是指单位时间内从风机出口排出的气体体积；并以风机进口处的气体状态计，单位为m3/h。②风压HT是单位体积气体通过风机时所获得的能量，单位为J/m3或Pa，习惯上用mmH2O表示。一．离心通风机7全风压由静风压与动风压构成:全风压动风压静风压若实际的操作

3、条件与20℃、101.33kPa的实验条件不同（2-36）（2-35）一．离心通风机8③轴功率与效率（2-37）注意，用式（2-37）计算功率时，HT与q必须是同一状态下的数值。一．离心通风机9离心通风机的特性曲线是出厂前在温度为20℃的常压下（101.33kPa）实验测定的。离心通风机的特性曲线与离心泵的特性曲线相比，增加了一条静风压随流量的变化曲线，如图2-36所示。一．离心通风机10图2-36离心通风机的特性曲线一．离心通风机112．离心通风机的选择①根据管路布局和工艺条件，计算输送系统所需的实际风压，并按式2-36换算为实验条件下的风压。一．离心通风机②根据所输送气体的性质及所需

4、的风压范围，确定风机的类型。③根据实际风量和实验条件下的风压，选择适宜的风机型号。④当ρ′>1.2kg/m3时，要核算轴功率。122.4.3往复压缩机第二章流体输送机械2.4气体输送和压缩机械2.4.1气体压送机械的分类2.4.2离心式通风机、鼓风和压缩机罗茨鼓风机动画1213一．往复压缩机的基本结构和工作原理与往复泵相比，往复压缩机的特殊性：①压缩后气体的温度升高，体积变小，具有可压缩性。②为移除压缩放出的热量以降低气体的温度，还应附设冷却装置。③由于气缸中余隙的影响，往复压缩机实际的工作过程也比往复泵的更加复杂。141．往复压缩机的理想压缩循环简化假设：(1)被压缩的气体为理想气体。

5、(2)气体流经吸气阀的流动阻力可忽略不计。(3)压缩机无泄漏。(4)排气终了时活塞与气缸端盖之间没有空隙（又称余隙）。一．往复压缩机的基本结构和工作原理15图2-38理想压缩循环的p-V图吸气阶段压缩阶段排气阶段一．往复压缩机的基本结构和工作原理16一个理想压缩循环所需的外功为（2-38）依据不同的过程积分上式，得到等温压缩过程：（2-39）一．往复压缩机的基本结构和工作原理17绝热压缩过程多变压缩过程（2-41）（2-40）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。一．往复压缩机的基本结构和工作原理182．往复压缩机的实际压缩循环图2-39实际压缩循环的p-V图一．往复

6、压缩机的基本结构和工作原理吸气阶段压缩阶段排气阶段余隙气体膨胀19在实际压缩循环中，活塞对气体所作的多变理论功为（2-43）一．往复压缩机的基本结构和工作原理20余隙系数ε余隙体积与活塞一次扫过的体积之比的百分数称为余隙系数。（2-44）容积系数λ0压缩机一个循环吸入气体的体积与活塞一次扫过体积之比称为容积系数。（2-45）一．往复压缩机的基本结构和工作原理21容积系数与余隙系数之间的关系为（2-46）余隙系数对压缩机性能的影响：①当压缩比一定时，余隙系数加大，容积系数变小，压缩机的吸气量就减少。②对于一定的余隙系数，气体的压缩比愈高，容积系数则愈小，即每一压缩循环的吸气量愈小，当压缩比

7、高到某极限值时，容积系数可能变为零。一．往复压缩机的基本结构和工作原理22二．往复压缩机的主要性能参数1．排气量理论吸气量单动往复压缩机双动往复压缩机实际的排气量排气系数(0.8～0.95)λ0232．轴功率和效率绝热压缩过程压缩机的理论功率为（2-50）实际所需的轴功率（2-51）绝热总效率一般取0.7～0.9二．往复压缩机的主要性能参数24三．多级压缩当生产过程的压缩比大于8时，工业上大都采取多级压缩。多级压缩的优点是：避免排出