天津大学化工原理气体讲义输送机械

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化工原理1.8.3气体输送机械

化工原理1.8.3气体输送机械
一、 水环真空泵
1—水环 2—排出口 3—吸入口 4— 叶轮(偏心 安装)
● 优点:结构简单、紧凑,制造容易,维修方便; ● 缺点:效率低30-50%。 27
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二、 喷射真空泵
1—工作蒸汽入口 2—扩散管 3—压出口 4—混合室 5—吸入口
流体作用式—利用动能与静压能的相互转换来吸送流体
● 优点:结构简单、制造方便,抽吸量大,无运动部件; ● 缺点:效率低10-25%,工作流体消耗量大。
6
二、性能参数和特性曲线
(1)风量Q: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pT: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B.E.
pT = ρg( z 2 − z1 ) + ( p2 − p1 ) +
忽略 ( z 2 − z 1 ) ρ g
Q ⋅ pT η= N ⋅ 1000
8
(4)特性曲线
1atm、20℃用空气测定(ρ=1.2kg/m3) → pT~Q, ps~Q N~Q,η~Q
p pT~Q ps~Q
转速n一定
η~Q
N~Q Q
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三、选型
(1)根据气体种类和风压范围,确定风机的类型 (2)确定Q和pT0 生产任务→Q
B . E . → pT
工作原理:类似于离心泵 结构特点: 叶轮转速高;一般安装导轮;常为多级。
—— 罗茨鼓风机 — —
工作原理:类似于齿轮泵
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—— 往复压缩机 — —
其构造、工作原理与往复泵相似。 W 相对大小:等温 < 多变 < 绝热;所以等温压缩最省功 有余隙的压缩过程:增加了余隙膨胀阶段
余隙体积 余隙系数 = 活塞推进一次扫过体积

化工原理课件(天大版)

化工原理课件(天大版)
利用液体混合物中各组分挥发性的差异,通 过加热使部分组分汽化,再经过冷凝使汽化 物重新液化,从而实现混合物分离的过程。
蒸馏分类
根据操作方式的不同,蒸馏可分为简单蒸馏 、平衡蒸馏和精馏三种类型。
二元系气液平衡关系及相图表示方法
二元系气液平衡关系
在一定温度和压力下,二元混合物中某一组分在气相 中的分压与该组分在液相中的浓度之间的关系。这种 关系可以用相平衡常数或活度系数来表示。
流动阻力与能量损失
讲解流体在管道中流动时的阻力来源和能量损失情况,以及如何降 低流动阻力和减少能量损失。
管路内流体流动阻力
沿程阻力
介绍沿程阻力的概念、计 算方法和影响因素,以及 如何利用沿程阻力系数计 算沿程阻力。
局部阻力
阐述局部阻力的概念、计 算方法和影响因素,以及 如何利用局部阻力系数计 算局部阻力。
压力
降低压力可以降低溶液的沸点,从而减少加热蒸 汽的消耗量。但是过低的压力可能导致设备泄漏 和安全问题。
设备结构
设备的结构形式、加热方式、搅拌方式等都会对 蒸发操作产生影响。合理的设备结构可以提高传 热效率和汽液分离效果,降低能耗和减少设备结 垢的风险。
基本原理
离心泵性能参数与特性曲线
性能参数
离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、转速、功率、效率等。这些参数反映了 泵的工作能力和经济性。
特性曲线
离心泵的特性曲线是表示泵的性能参数之间关系的曲线,如Q-H曲线、Q-η曲线 等。通过分析特性曲线,可以了解泵的工作范围、最佳工况点以及不同工况下的 性能表现。
离心泵选择与操作
有流量大、压力适中的特点。
螺杆式压缩机
通过一对相互啮合的螺杆进行气 体的压缩,具有结构简单、运转
平稳、噪音低等优点。

化工原理课件(天大版)第二章_流体输送机械

化工原理课件(天大版)第二章_流体输送机械

压能的增加可表示为:
w12 w22 2
单位重量流体经叶轮后的静压能增加为:
HP
u22 u12 2g
w12 w22 2g
H
u22 u12 2g
w12 w22 2g
c22 c12 2g
根据余弦定理,上述速度之间的关系可表示为:
w12 c12 u12 2c1u1 cos1 w22 c22 u22 2c2u2 cos2
与最高效率点所对应的Q、H、N值称为最佳工况参数。
离心泵的铭牌上标明的就是指该泵在运行时最高效率点的 状态参数。
注意:在选用离心泵时,应使离心泵在该点附近工作。 一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。
4、离心泵性能的改变
1)液体性质的影响 密度
离心泵的流量 QT 2r2b2c2 sin 与液体密度无关。
pb ub2 H
g 2g
pc
g
uc2 2g
h0
hf
H
pc pb
g
pc (表) pb (真)
g
流量计 真空表 c 压力表 h0 b
效率:,无量纲
N e QgH
N
N

电功率
N 电出 传 N
N N电出 传 N电出 电功电率机电
Ne
Ne N

Ne=mws
H ws
g
与效率有关的各种能量损失:
离心泵的压头 H u2c2 cos2 / g 不随输送液体的密度而变。
N QHg / 故,N~Q 曲线上移。
离心泵的轴功率与输送液体密度有关 。
粘度
当输送的液体粘度大于常温(20℃)清水的粘度时,
•泵的压头减小,H;泵的流量减小;
为 绝 对 速度 , 用 c1、c2 来 表

化工原理-气体输送机械

化工原理-气体输送机械
第2章 流体输送机械
2.3 气体输送和压缩机械
1
气体压送机械的分类
气体输送机械
通风机 鼓风机 压缩机 真空泵
出口表压: 低于1.47×104 Pa 1.47×104~2.94×105 Pa 2.94×105 Pa以上 0
2
气体压送机械的分类
气体输送机械
通风机 鼓风机 压缩机 真空泵
压缩比: 1~1.15
往复压缩机的构造、工作原理与往复泵相 似。往复压缩机的主要部件有汽缸、活塞、吸 气阀和排气阀,依靠活塞的往复运动而将气体 吸入和压出。
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一、往复压缩机的工作过程
图2-45 立式单动双缸压缩机
1—汽缸体 3—排气阀 5—曲轴
2—活塞 4—吸气阀 6—连杆
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一、往复压缩机的工作过程
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 由于汽缸中余隙的影响,往复压缩机实 际的工作过程也比往复泵的更加复杂。
图2-40 低压离心通风机 1—机壳 2—叶轮 3—吸入口 4—排出口
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离心通风机
2.离心通风机的性能参数与特性曲线
① 风量Q,是指单位时间内从风机出口排出
的气体体积。以风机进口处的气体状态计,单位 为m3/h。
② 风压HT,是单位体积的气体流过风机时所
获得的能量,单位为J/m3(即Pa)。由于HT的单位与
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一、往复压缩机的工作过程
简化假设: ①被压缩的气体为理想气体; 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。
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一、往复压缩机的工作过程
1.理想压缩循环 吸气阶段 压缩阶段 排气阶段

化工原理课件-气体输送机械

化工原理课件-气体输送机械

❖ 静风压是指单位体积的气体经过风机后因为静压能的增加而 增加的能量
HT=HST+HK
❖ P1、P2 ——风机进、出口压力,Pa。 ❖ 动风压是指单位体积的气体经过风机后因为动压能的增加而
பைடு நூலகம்增加的能量
❖ ρ——风机进口处气体的密度,kg/m3; ❖ u2——风机出口处气体的流速,m/s。
❖ 全风压则是静风压及动风压之和,风机名牌或性能表上 所列的风压除非特别说明,均指全风压。
❖ 离心通风机一般为单侧进气,用单级叶轮;流量大 的可双侧进气,用两个背靠背的叶轮,又称为双吸 式离心通风机。
❖ 按叶片出口方向的不同,叶轮分为前向、径向和后 向三种型式。
❖ 前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜;
❖ 径向叶轮的叶片顶部是向径向的,又分直叶片式和 曲线型叶片;
❖ 后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。
❖ 轴组的流成墙,壁式通或常天通般叶安花为片风装板2安~在上装机2建角4。主筑一叶物般要片为越由10多°圆,~风4筒压5°越型,高安机; 壳及带螺旋桨 式叶片的装角叶越大轮,构风量成和,风压如越大图。1轴2流-式1所示。由于流 体进入和通铆风接离而机成的开。主叶要零轮件都大都是用钢轴板向焊接的或,故称为轴流式
❖ 即将操作条件下的风压换算为实验条件下的风压
❖ (3)功率与效率 ❖ 通风机的输入功率,即轴功率,可由下式计算
❖ 式中 P——通风机的轴功率,kW;

HT ——通风机的全风压,Pa;
❖ Q——通风机的风量,m3/s;
❖ η——通风机的效率,由全风压定出,
❖ 因此也叫全压效率,其值可达90%。
❖ 通风机的风压取决于通风机的类型、结构、尺寸、转速 及进入风机的气体密度,通常由实验测定,即通过在进 出口应用柏努利方程式的办法确定(参照离心泵扬程的 测定方法)。

化工原理 第二章 气体输送机械

化工原理 第二章 气体输送机械
2019/8/4

气体出口







壳体ຫໍສະໝຸດ 2019/8/4蜗装外壳 气体入口
离 心 通 风 机 实 物 图
2019/8/4
多 翼 式 叶 轮
2019/8/4
多 翼 式 离 心 通 风 机 实 物 图
2019/8/4
2019/8/4
涡轮式叶轮
涡 轮 式 离 心 通 风 机 实 物 图
2019/8/4
分为如下几类:
①通风机:终压(表压,下同)不大于15kPa(约 1500mmH2O),压缩比1至1.15;
②鼓风机:终压15~300kPa,压缩比小于4; ③压缩机:终压在300kPa以上,压缩比大于4; ④真空泵:在设备内造成负压,终压为大气压,压 缩比由真空度决定。
2019/8/4
二 、离心式通风机
2019/8/4
【流量的换算】 通风机铭牌或手册中所列的流量是在空气的密度
为1.2kg/m3(20℃、101.3 kPa)的条件下用空气作 介质测定的。若实际的操作条件与上述的实验条件 不同,应对操作条件下的流量进行换算,即:
qv

0
qv0
式中 qv0—标准条件下的流量; ρ—操作条件下气体的密度; ρ0—标准条件下气体的密度,1.2kg/m3。
2019/8/4
多 级 离 心 式 压 缩 机 结 构 示 意 图
2019/8/4
多级叶轮 扩压器
回流器
气体进口
2019/8/4
弯道
气体出口
多 级 离 心 式 压 缩 机 的 叶 轮
2019/8/4
离 心 式 压 缩 机 整 体 结 构 图

化工原理第二章(气体输送机械)

化工原理第二章(气体输送机械)
2011-6-9
【全风压的确定 全风压的确定】 全风压的确定 在通风机的进、出口截面之间列柏努利方程,忽 忽 略两截面的位差和阻力损失,则: 略两截面的位差和阻力损失
2 2 ps2 − ps1 u2 − u1 H= + ρg 2g
式中 ps1——通风机进口静压,Pa; ps2——通风机出口静压,Pa; u1——通风机进口气速,m/s; u2——通风机出口气速,m/s。
2011-6-9
转速 r/ 3~3452
流量 m3/h
2198~4122
电动机 型号
Y112M Y132S2-2 Y132S2-2 Y160M2-2 Y160M2-2 Y 160L-2 Y225M-2 Y280S-2
功率kW
4-7.5
2900
4933~4374
3130~5868
(1)气体进入叶轮中 心后,作圆周运动; (2)首先得到动能 动能; 动能 (3)一部分在蜗装壳 体内转换成静压能 静压能。 静压能
2011-6-9
3、离心式通风机的性能参数和特性曲线 、 何谓离心式通风机的性能参数? 何谓离心式通风机的性能参数? 【定义 定义】用以描述一台离心式通风机性能的一组物 定义 一组物 理量,该组参数通常标注在铭牌 铭牌上。包括: 理量 铭牌 (1)流量(风量); (2)风压; (3)轴功率; (4)效率; (5)转速。
2011-6-9
全风压- 全风压-流量 曲线 pt~qv
η pt pst
效率- 效率-流量曲 线 η~qv ~
P 轴功率- 轴功率-流量 曲线 P~qv ~
静风压-流量 静风压- 曲线 pst~qv
qv
离心通风机特性曲线
2011-6-9
4、离心式通风机的选型 、 (1)确定风(流)量和全风压。风量根据生产任务 风 量和全风压 风量根据生产任务 来定;全风压按柏努利方程来求。 来定;全风压按柏努利方程来求。但均要按标准条 件进行校正,即:

化工原理课件(天大版)

化工原理课件(天大版)
综合计算
涉及多个物理过程和化学反应的复杂传质过程的计算,需要对各个过程进行分别 处理,并综合考虑各过程之间的相互影响。
分子扩散传质及传质过程的计算
分子扩散
物质分子在运动过程中,从高浓度区 域向低浓度区域的定向迁移,产生物 质传递现象。
传质过程计算
根据分子扩散定律,通过求解浓度场 和扩散系数等参数,实现对传质过程 的模拟和预测。
01
流体的密度、压强、黏度等物理 性质的定义和测量方法。
02
流体静力学基本方程的推导和应 用,包括压力、重力和惯性力对 流体平衡状态的影响。
流体流动的基本方程及流量测量仪表
流体流动的基本方程,如质量守恒、 动量守恒和能量守恒方程。
流量测量仪表的工作原理和应用,如 节流式、涡轮式、电磁式和超声波式 流量计等。
化工原理课件(天大版)
汇报人:
2023-12-10
目录
• 化工原理绪论 • 流体流动 • 传热学 • 传质学 • 化工设备 • 化学反应工程 • 化工过程的控制与优化
01
化工原理绪论
化工原理的研究对象和内容
化工原理研究对象
以化学工程中各种单元操作(动 量传递、热量传递和质量传递) 为研究对象,研究其原理、方法 和过程。
05
化工设备
化工设备的基本类型及结构特点
分离设备
用于将混合物中的不同组分分 离出来的设备,如离心机、过 滤器等。
储罐和容器
用于储存和容纳液体的设备, 如储罐、水池等。
反应设备
用于化学反应的设备,如反应 釜、反应塔等。
换热设备
用于将热能从一个物质传递到 另一个物质的设备ห้องสมุดไป่ตู้如热交换 器、蒸发器等。
输送设备
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