过程流体机械复习吐血整理仅供参考知识讲解

过程流体机械复习吐血整理仅供参考

过程：事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸。它描述的是事物发生状态变化的经历。

状态：当系统的温度、压力、体积、物态、物质的量、相、各种能量等等一定时，我们就说系统处于一个状态（state）。

系统从一个状态（始态）变成另一个状态（终态），我们就说：发生了一个过程（process）。

等温过程：始态和终态的温度相等的过程。

过程工业：以流程性物料（如气体、液体、粉体等）为主要对象，以改变物料的状态和性质为主要目的工业。

现代生产过程的特点：

大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。

过程装备：实现过程工业的硬件手段。如机械、设备、管道、工具和测量仪表以及自动控制用的电脑、调节操作机构等。

过程装备：

三大部分：1.过程设备 2.过程机械 3.过程控制

过程设备（静设备）：

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

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%，系统运行的心脏

过程控制

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、粘度等流体机械：以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械。

流体机械分类：原动机、工作机、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、分离机、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、液力制动器。

关系：

世界能源形式：

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。

过程流体机械按流体形态分类

（一）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机械称为压缩机。如：往复式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机、螺杆压缩机等。

（二）泵

将机械能转变为液体的能量，给液体增压与输送液体的机械称为泵。如：离心泵、轴流泵、液压泵、容积泵等。

在特殊情况下流经泵的介质为液体和固体颗粒的混合物

三）分离机

用机械能将混合介质（液体与固体、或液体与液体）分离开来的机械称为分离机。

如：过滤式离心机、沉降式离心机、压滤机等。

按流体机械结构特点分类

（一）往复式结构的流体机械

通过能量转换使流体提高压力的主要运动部件是在缸中做往复运动的活塞，而活塞的往复运动是靠旋转运动的曲轴带动连杆和活塞来实现。

输送流体流量较小，单级升压较高。

特点：作功元件往复运动

如：往复式压缩机；往复活塞泵等。

（二）旋转式结构的流体机械

通过能量转换使流体提高压力或分离的主要运动部件是转轮、叶轮或转鼓，该旋转件可直接由原动机驱动。

输送流体流量大，单级升压不高。

由多级组成或由几台多级的机器串联成机组。

如：各种回转式、叶轮式的压缩机和泵、分离机等。

特点：作功元件回转运动。

（三）摇摆式结构的流体机械

如：摇摆活塞式无油压缩机。

特点：作功元件摇摆运动。无油运行。

原理：一个整体的活塞连杆当机轴旋转运动时在气缸内“摇摆”。

压缩机的分类与命名

（一）按工作原理分类

动力式压缩机

随着气体连续地由入口流向出口，将其动能转换为势能来提高气体压力的一种压缩机。

特点:具有驱使气体获得流动速度的叶轮。

理论基础：反映流体静压与动能守恒关系的流体力学伯努利方程。

()222211102dp c c ρ+-=⎰

容积式压缩机 通过运动件的位移，使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间以提高静压力的压缩机。

特点： 依靠工作腔容积的变化来压缩气体。因而其具有容积可周期变化的工作腔。

理论基础： 反映气体基本状态参数p 、V 、T 关系的气体状态方程。

pV=mRT

（二）按排气压力分类（表压）

通风机：p ＜ 15kPa

鼓风机： 15kPa ＜ p ＜ 0.2MPa

压缩机：p ＞ 0.2MPa

低压压缩机：0.2MPa < p < 1.0MPa

中压压缩机：1.0MPa < p < 10MPa

高压压缩机：10MPa < p < 100MPa

超高压压缩机：p > 100MPa

（三）按压缩机级数分类

级：完成压缩循环的基本单元。

单级压缩机：气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩。

两级压缩机：气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩。

多级压缩机：气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩。

（四）按功率大小分类

小型压缩机：功率小于5kw

中型压缩机：功率5~450kw

大型压缩机：功率大于450kw

压缩机的用途：动力用压缩机、化工工艺用压缩机、制冷和气体分离用压缩机、气体输送用

•压缩机的一些术语和基本概念

性能参数：表征压缩机主要性能的诸参数，如气量、压力、温度、功率及噪声、振动等。

结构参数：表征压缩机结构特点的诸参数，如活塞力、行程、转速、列数、各级缸径、外形尺寸等。

表压力和绝对压力：用压力表测得的压力称为表压力，它是容器中压力与当地大气压之差。表压力数值后一般加符号“（G）”表示。

名义压力（公称压力）：不顾及各种影响，作为分级标准或初步设计计算的压力值。

实际压力：压缩机在运行过程中的瞬时压力值。