流体输送机械3节

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2018/11/8
第三节 气体输送设备(10)
气体由吸入口进入后，经过第一级的叶轮和导轮，然后转入第二级 叶轮入口，再依次逐级通过以后的叶轮和导轮，最后由排气口排出。
离心通风机的送气量大，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， 所以无需设臵冷却装臵，各级叶轮的直径也大致上相等。
优点：流量大而均匀，体积小，运转平稳，容易调节，维护方便。
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(11)
2、旋转鼓风机、压缩机与真空泵
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。
态计[m3/h]
Q0:为标准态（20℃，1atm）风量； ρ 0=1.2kg/m3, 操作条件下的风量Q、
密度ρ， 折合标准态下的值。
Q0=Qρ/ρ 0
[N/m (2)风机风压HT:单位体积的气体通过风机后获得的能量，单位 2]，与
压强单位相同，取决于风机的结构，叶轮尺寸，转速与进入风机的气体的密
度。
统所需的实际风压HT′，并换算成20℃101.3kPa条件下的风压 HT。若HT的单位为N/m2,有时还须换算为以mmH2O
(2) 根据实际风量Q(折合成风机进口状态计)与实验条件 下的风压HT,从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能表选 择合适的机号,
(3) 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等)与风压范围,确定风机类型。若输送 的是清洁空气,或与空气性质相近的气体,可选用一般类型的离 心通风机,常用的有4-72型、8-18型和9-27型。前一类型属中、 低压通风机,
风压与被送气体的密度ρ成正比，风机性能表上列出的风压是按20℃
及1×105Pa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HT?换算为试验条件下(即标准条件下)的风压HT，然后
按HT数值选风机：
HT
?
HT
'
? ?
'
?
H
T
'1.2
?'
（3）功率和效率
离心通风机的轴功率为：N
J m3
?
N ?m m2 ?m
?
N m2
? [Pa ]
目前，还不能用理论方法精确计算离心通风机的风压，而是由试验测定。
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(5)
风机风压的确定： 1
2
2
1
在1－2截面间列伯努利方程：
Z1?g ?
p1 ?
u12 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
?
?
HT
?
HTQ
1000?
（4）特性曲线
注意：1)式中Q、HT(风压)必须是同一状态
下的值。 2)离心泵的压头与液体密度无关；但风机的 风压用压强表示,与气体的密度有关。
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(8)
离心通风机的选择步骤为: (1) 根据气体的输送要求，用伯努利方程式,计算输送系
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(2)
风机作用： 1)产生高压； 2)抽气，产生负压； 3)气体输送。
气体输送机械的一个概念：风机的进口与出口气体 的绝压之比称为—— 压缩比=终压/初压
按压缩比对风机分类：
鼓风机：压缩比 <4; 通风机：压缩比 1～1.5； 压缩机：压缩比 >4; 真空泵：负压
第三节 气体输送设备(1)
气体输送设备的原理与液体输送设备大体相同。
但是气体具有 可压缩性 及比液体密度 小得多， ( 约为 液体密度 1/1000左右) 。
一定的质量流量 ms，由于气体的密度小，则体积 流量很大 Vs=ws/ρ . 因此气体输送管路的流速比液体 输送管路中的流速大的多。
一般牛顿型 液体在管路的 经济流速为 1～3m/s， 而气体为10～30m/s，约为液体的 10倍左右。
?
Z2?g ?
p2
?
u
2 2
2
?
?
p[ f
Pa ]
其中：Z1 ? Z2 , ? Z ? 0; p f ? 0(放在效率里考虑);取出口压强为p2 ,
入口压强为p1,u1 ? 0(入口外测）；HT ? We ?
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(6)
（2）离心式压缩机
离心压缩机又称透平压缩机。它的主要结构和工作原理 与离心鼓风机相似。离心压缩机的特点是叶轮级数多，通常在10级以上， 叶轮转速高，一般为5000r/min以上。这样可以产生很多的出口压强，且 由于压缩比高，气体体积缩小很多，温度升高大。因此压缩机都分成几 段，每段包括若干级。叶轮的直径逐级缩小。叶轮宽度也逐级略有缩小， 在各段之间设有中间冷却器。
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(3)
一、离心式通风机
1、分类：按风机出口气压大小分为三种：低压、中压、高压。 2、构造：低压风机、中压风机——叶片为平直形，但长度较短。
高压风机——叶片为前弯形。
3、工作原理：基本与离心泵相似，利用旋转的叶轮产生离心力，将气体
甩出，造成动能与压强变化，动能与静压能都提高。
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离心压缩机
离心压缩机叶轮
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(4)
4、主要性能参数：
(1)风机风量Q:单位时间风机出口气体的体积；但以风机进口处气体状
HT
?
( p2 ?
p1) ?
?u22
2
（p2－p1）称为静风压，以H St 表示
? u22 称为动风压。
2
离心通风机的风压为静风压和动 风压之和，称为全风压。 全风压的物义：单位体积的气体经风 机后获得的能量。
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第三节 气体输送设备(7)
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2018/11/8
第三节 气体输送设备(9)
三、其它风机
1、离心鼓风机和离心压缩机
(1 ）离心鼓风机
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 导论。图为一台5级离心鼓风 机示意图。