第十三讲 气体输送及小结

第一节概述第二节液体输送机械一、离心泵二、往复泵三、其它类型的泵第三节气体输送机械一、概述二、离心式风机第二章流体输送机械第三节气体输送机械（一）离心通风机2.离心通风机的性能参数与特性曲线2221()2tuHpp静风压Hst全风压动风压风压与被输送气体的密度r成正比，风机性能表上列出风压是按“标准状态”下(20℃，1.01×105Pa)的空气密度测定的。若实际操作条件与上述试验条件不同，应将操作条件下的风压Hat换算为试验条件下的风压Ht，然后按Ht的数值来选择风机。1.2tataHH二、离心式风机[116]（一）离心通风机2.离心通风机的性能参数与特性曲线③轴功率和效率④特性曲线[kW]1000tVHqP轴qVHt~qVP轴HtHst第三节气体输送机械二、离心式风机[117]（一）离心通风机3.离心通风机的选型①根据气体种类和风压范围，确定风机的类型②确定qV和Ht③根据qV和Ht查找合适型号生产任务qV,atBernoulliEqatH,1.2aVVaqq1.2tataHH第三节气体输送机械二、离心式风机[117]（二）离心鼓风机和离心压缩机离心鼓风机外形与离心泵相象。蜗壳形的通道为圆形，但其外壳直径与宽度之比较大，叶轮上数目较多，转速较高，并且有一固定的导轮。离心鼓风机的送气量大，但所产生的风压仍不太高，出口表压强一般不超过294×103Pa。由于在离心鼓风机中，气体的压缩比不高，所以无需设置冷却装置，各级叶轮的直径也大致上相等。第三节气体输送机械二、离心式风机[118]第三节气体输送机械旋转鼓风机、压缩机与旋转泵相似，机壳内有一个或两个旋转的转子，没有活塞和阀门等装置。特点：构造简单、紧凑、体积小、排气连续而均匀，适用于所需压强不高且流量大的情况。罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似，机壳内有两个渐开摆线形的转子，两转子之间，转子与机壳之间缝隙很小，使转子能自由运动而无过多的泄漏，两转子的旋转方向相反，可使气体从一侧吸入，从另一侧排出。若改变两转子的旋转方向，则吸入和排出口互换。三、旋转鼓风机与压缩机[118]罗次鼓风机的特点：(1)风量与转速成正比，转速一定时，出口压力提高，风量可保持大体不变。(2)输气量范围：2~500m3/min。出口表压在80kPa以内且在40kPa附近效率较高。(3)流量调节一般用支路调节，出口阀不能完全关闭，且操作温度≯80-85℃。第三节气体输送机械三、旋转鼓风机与压缩机[119]四、往复式压缩机[119]第三节气体输送机械五、真空泵[122]（一）水环真空泵水环真空泵的外形呈圆形，外壳内有一个偏心安装的叶轮，上有辐射状叶片，水环真空泵的壳内注入一定量的水，当叶轮旋转时，在离心力的作用下将水甩至壳壁形成水环。水环具有密封作用，使叶片间的空隙形成大小不同的密封室。当小室增大时，气体从吸入口吸入，当小室从大变小时，气体由压出口排出。水环真空泵可以造成的最高真空度为83.4×103Pa左右，它也可作鼓风机用，但所产生的表压强不超过98.07×103Pa当被抽吸的气体不宜与水接触时，泵内可充以其它液体。此类泵结构简单、紧凑，易于制造和维修。但泵的效率较低，一般为30%～50%。另外，该泵产生的真空度受泵内水温的限制。第三节气体输送机械（二）喷射泵喷射泵是利用高速流体射流时静压能转换为动能而造成的真空将气体吸入泵体，在泵内与射流流体混合，气体及工作流体一并排出泵体。喷射泵的工作流体可以是水，也可以是蒸汽。单级蒸汽喷射泵可以达到90%的真空度，为要获得更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。喷射泵结构简单，无运动部件，但效率很低，工作流体消耗很大。五、真空泵[122]第三节气体输送机械基本结构与工作原理分类与选型操作与调节性能参数及影响因素安装特点分类与选型操作与调节性能参数及影响因素安装特点基本结构与工作原理离心泵——惯性离心力往复泵——活塞往复运动基本结构与工作原理分类与选型操作与调节性能参数及影响因素安装特点性能参数——流量压头效率功率影响因素——密度粘度转速直径基本结构与工作原理分类与选型操作与调节性能参数及影响因素安装特点允许吸上真空高度允许气蚀余量允许安装高度实际安装高度基本结构与工作原理分类与选型操作与调节性能参数及影响因素安装特点流量调节泵的启动泵的工作点气蚀、气缚基本结构与工作原理分类与选型操作与调节性能参数及影响因素安装特点各类泵的适用范围选泵的步骤离心泵产生气蚀的原因可能是______。（A）启动前没有灌泵（B）安装高度过大（C）被输送液体温度较高（D）安装地区的大气压较低选择题若关小离心泵出口阀门，减小泵的排液量，将使：（Ａ）泵的扬程增大，泵的轴功率消耗降低；（Ｂ）泵的输液阻力增大、泵的轴功率消耗也增大；（Ｃ）泵的扬程将减小，其轴功率消耗也减小。选择题用离心泵将某贮槽A内的液体输送到一常压设备B，若设备B变为高压设备，则泵的输液量______；轴功率______。填空题若开大离心泵出口阀门，提高泵的排液量，则：（Ａ）泵的效率必将随流量的增大而提高；（Ｂ）泵的效率一定随流量的增大而降低；（Ｃ）泵的效率可能提高也可能降低；（Ｄ）泵的效率只取决于泵的结构及泵的转速，与流量变化无关。选择题往复泵适用于______。（A）大流量且流量要求特别均匀的场合（B）流量较小，扬程较高的场合（C）介质腐蚀性特别强的场合（D）投资较小的场合选择题化工过程中常用到下列类型的泵：A.离心泵；B.往复泵；C.齿轮泵；D.螺杆泵。其中属于正位移泵的是______（①A,B,C;②B,C,D;③A,D;④A），其流量调节必须采用______。（天津大学1997年）填空题下列关于离心泵的议论对吗？（Ａ）减小离心泵的排液量，泵的吸液高度可适当增加；（Ｂ）如果用节流的方法来控制泵的流量，那么可以在泵的入口管路上安装一个调节阀；（Ｃ）一般说来，只从泵的功率消耗而言，用变速调节比用阀门调节泵的输液量更经济。选择题有一输水的管路系统，安装一台离心水泵。发现当打开出口阀门，并逐渐开大阀门时流量增加很少。现在拟采用增加同样型号的泵使输水量有较大的提高，试问应采取串联、还是并联，为什么？问答题CR1R218m2m用清水泵将池中水打到高位槽中。泵的特性曲线可用H=30-0.008Q2表达，式中Q的单位为m3/h。吸入管路的阻力损失为4m水柱，泵出口处装有压力表。图中C是文丘里流量计，其进口处直径为75mm，喉管直径为25mm（均指内径）。流体流经文丘里流量计的阻力损失可忽略不计，两U形管压差计读数R1=600mm，R2=500mm，指示液为水银，连通管水银液面上方充满水。求：（1）管路中水的流量（m3/h）；（2）泵的轴功率（kW，泵的效率取为60%）；（3）泵出口处压力表的读数；（4）若并联一台相同型号的离心泵，求并联后的输水量（m3/h）。计算题需将30m3/h的水送至塔顶，塔顶压力为0.5kgf/cm2（表），与取水池水面的高度差为10m；20℃时水的粘度取m=1cP；输水管为f89×4mm、长18m，管路局部阻力系数Sz=13（阀全开，不包括出口阻力）；摩擦系数为：。试求：（1）输送所需的理论功率（kW）；（2）一泵的特性曲线可近似用下式表示：扬程：（m）效率：式中Q的单位为m3/min。求出最高效率点的效率并评价此泵的适用性。如适用，求调节阀消耗的功率增加多少？计算题0.380.012270.7543Re222.4520HQQ22.52.1QQ