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(共45张PPT)
模块一 流体输送技术
01
任务一 认识流体输送管路
02
任务二 计算管路中流体的参数
03
任务三 认识管路中的阻力
04
任务四 选择流体输送方式与相关计算
05
任务五 选用液体输送机械
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07
任务六 选用气体输送机械
任务七 测定流体输送过程中的参数
09
综合案例
08
总结与归纳
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任务六 选用气体体输送机械
认识气体流体输送设备的种类、结构组成、工作原理以及适用的范围。气体流体输送过程中常用的离心式通风机、鼓风机和压缩机等。根据气体流体的性质、输送目的和工艺条件要求，选择恰当的输送设备类型、确定设备参数，适合于生产工艺要求。
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任务六 选用气体体输送机械
子任务一 认识气体输送设备
了解气体流体输送目的及设备的分类，理解与掌握输送气体流体的离心式通风机、压缩机的结构及其他类型的气体输送设备的结构、特点、用途以及适用的场合。
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任务六 选用气体体输送机械
气体输送机械在工业生产中的应用
①气体输送：为了克服管路的阻力，需要提高气体的压力。纯粹为了输送的目的而对气体加压，压力一般都不高。但气体输送往往输送量很大，需要的动力往往相当大。
②产生高压气体：化学工业中一些化学反应过程需要在高压下进行，如合成氨反应，乙烯的本体聚合；一些分离过程也需要在高压下进行，如气体的液化与分离。这些高压进行的过程对相关气体的输送机械出口压力提出了相当高的要求。
③生产真空：相当多的单元操作是在低于常压的情况下进行，这时就需要真空泵从设备中抽出气体以产生真空。
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任务六 选用气体体输送机械
气体输送的特点 :
①动力消耗大：对一定的质量流量，由于气体的密度小，其体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多，前经济流速（15~25m/s）约为后者（1~3m/s）的10倍。这样，以各自的经济流速输送同样的质量流量，经相同的管长后气体的阻力损失约为液体的10倍。因而气体输送机械的动力消耗往往很大。
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任务六 选用气体体输送机械
②气体输送机械体积一般都很庞大，对出口压力高的机械更是如此。
③由于气体的可压缩性，故在输送机械内部气体压力变化的同时，体积和温度也将随之发生变化。这些变化对气体输送机械的结构、形状有很大影响。因此，气体输送机械需要根据出口压力来加以分类。
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任务六 选择气体体输送机械
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1.47×104Pa
1.47×104～2.94×105Pa
2.94×105Pa以上
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选择气体体输送机械
气体输送机械
通风机
鼓风机
压缩机
真空泵
常用设备
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
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任务六 选用气体体输送机械
一、离心式通风机
工业上常用的通风机主要有离心通风机和轴流通风机两种型式，如图所示。轴流式通风机所产生的风压很小，一般只作通风换气之用。用于气体输送的，多为离心通风机。
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任务六 选用气体体输送机械
（1）轴流式通风机
轴流式通风机的结构与轴流泵类似，轴流式通风机排送量大，所产生的风压甚小，一般只用来通风换气，而不用来输送气体。化工生产中，在空冷器和冷却水塔的通风方面，轴流式通风机的应用还是很广的。
（2）离心式通风机的结构特点
离心式通风机工作原理与离心泵相同，结构也大同小异。
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任务六 选用气体体输送机械
离心通风机的工作原理与结构
离心通风机的工作原理和离心泵一样，在蜗壳中有一高速旋转的叶轮，籍叶轮旋转时所产生的离心力将气体压力增大而排出。离心通风机的结构与单级离心泵也大同小异。它的机壳也是蜗壳形，壳内逐渐扩大的气体通道及其出口的截面则有方形和圆形两种，一般中、低压通风机多是方形，高压的多为圆形。通风机叶轮上叶片数目较多且长度较短，叶片有平直的，有后弯的，亦有前弯的。
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
二、离心式压缩机
（1）离心压缩机的工作原理、主要构造和型号
离心压缩机又称透平压缩机，其结构、工作原理与离心通风机、鼓风机相似，但由于单级压缩机不可能产生很高的风压，故离心压缩机都是多级的，叶轮的级数多，通常10级以上。叶轮转速高，一般在5000r/min以上。因此可以产生很高的出口压强。由于气体的体积变化较大，温度升高也较显著，故离心压缩机常分成几段，每段包括若干级，叶轮直径逐段缩小，叶轮宽度也逐级有所缩小。段与段间设有中间冷却器将气体冷却，避免气体终温过高。
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任务六 选用气体体输送机械
离心式压缩机典型结构图
1-吸入室；2-叶轮；3-扩压器；4--弯道；5-回流器；
6-蜗室；7，8-轴端密封；9-隔板密封；10-轮改密封；11-平衡盘
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任务六 选用气体体输送机械
（2）离心压缩机的性能曲线
离心压缩机的性能曲线与离心泵的特性曲线相似，是由实验测得。图为典型的离心压缩机性能曲线，它与离心泵的特性曲线很相像，但其最小流量Q不等于零，而等于某一定值。离心压缩机也有一个设计点，实际流量等于设计流量时，效率η最高；流量与设计流量偏离越大，则效率越低；一般流量越大，压缩比ε越小，即进气压强一定时流量越大出口压强越小。
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任务六 选用气体体输送机械
离心压缩机的主要优点：排气量大，排气均匀，气流无脉冲。转速高。机内不需要润滑。 密封效果好，泄露现象少。有平坦的性能曲线，操作范围较广。易于实现自动化和大型化。易损件少、维修量少、运转周期长。
主要缺点：操作的适应性差，气体的性质对操作性能有较大影响。在机组开车、停车、运行中，负荷变化大。气流速度大，流道内的零部件有较大的摩擦损失。有喘振现象，对机器的危害极大。
适合于大中流量、中低压力的场合。
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任务六 选用气体体输送机械
三、往复式压缩机
往复式压缩机主要由气缸、活塞、吸入和压出气阀所组成。它的工作原理与往复泵相似，依靠活塞的往复运动而将气体吸入和压出。但由于压缩机的工作流体为气体，密度比液体小得多，且可压缩。因此，在结构上要求吸入和排出气阀轻便而易于启闭。活塞与气缸盖间的余隙要小，各处配合需要更严密。此外，还需要根据压缩情况，附设必要的冷却装置。
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
四、罗茨鼓风机（Roots blower）
罗茨鼓风机工作原理与齿轮泵相似。机壳内有两个特殊形状的转子，常为腰形或三星形，两转子之间、转子与机壳之间缝隙很小，使转子能自由转动而无过多的泄漏。两转子的旋转方向相反，可使气体从机壳一侧吸入，而从另一侧排出。如改变转子的旋转方向时，则吸入口与排出口互换。
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
五、液环压缩机
由一个略似椭圆的外壳和加转叶轮所组成、壳中盛有适量的液体。当叶轮旋转时，叶片带动液体旋转，由于离心力的作用，液体被抛向外壳，形成—层椭圆形的液环，在椭圆形长轴两端形成两个月牙形空间。当叶轮旋转一周时，月牙形空间内的小室逐渐变大和变小各两次，因此气体从两个吸入口进入机内，而从两个排出口排出。
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任务六 选用气体体输送机械
六、水环式真空泵
水环式真空泵结构简单。圆形叶壳中1中有一偏心安装的转子2，由于壳内注入一定量的水，当转子旋转时，由于离心力的作用，将水抛向壳壁形成水环3，此水环具有液封作用，将叶片间空隙封闭成许多大小不同的空室。当转达子旋转，空室由小到大时，气体从吸入口4吸入；当空室由大到小时，气体由压出口5被压出。
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
七、喷射式真空泵
喷射泵是利用流体流动时，静压能与动压能相互转换的原理来吸送液体的。它可用于吸送气体，也可吸送液体。在化工生产中，喷射泵常用于抽真空，故又称喷射式真空泵。喷射泵的工作流体可以为蒸汽，也可为水或其他流体。
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任务六 选用气体体输送机械
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任务六 选用气体体输送机械
根据气体流体输送的要求，通过选择离心式通风机性能参数、特性曲线、流量调节方法等，确定适合于生产工艺条件的气体流体输送设备。
子任务2 选择气体输送设备
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任务六 选用气体体输送机械
一、离心式的通风机的性能参数
①流量（风量）qv 是指单位时间内通风机输送的气体体积，以通风机进口处气体的状态计，m3/s或 m3/h。
②全风压和静风压。全风压以HT表示，是指1m3被输送气体(以进口处气体状况计)经通风机后增加的总能量；而静风压Hs表示，仅反映气体静压力的增加。测定离心通风机的风压，可通过测量通风机进出口处有关的流速或流量和压力的资料，从伯努利方程计算可得。
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任务六 选用气体体输送机械
全风压由静风压与动风压构成 :
全风压
动风压
静风压
若实际的操作条件与20℃、101.33kPa的实验条件不同
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任务六 选用气体体输送机械
③ 轴功率与效率
注意：计算功率时，HT与qv必须是同一状态下的数值。
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任务六 选用气体体输送机械
二、离心式的通风机的特性曲线
离心通风机的性能参数在一定的转速下，标给成风量qv与全风压HT、静风压Hs、轴功率P和效率η四者的关系曲线，称之为离心通风机的特性曲线，如图所示，由图中HT—qv和Hs-qv的特性，还可以间接地看出Hk—Qv的特性关系。
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任务六 选用气体体输送机械
三、离心通风机的选用
离心通风机的选用与离心泵类似，可根据所需要的气体流量和风压，对照离心通风机的特性曲线或性能参数表选择合适的通风机。
离心通风机的风压及功率与被输送气体的密度直接相关，而产品样本中所列举的风压则又是在规定的压力为760mmHg，温度为20℃，进口空气密度ρ0＝1.2kg/m3情况下的数据。故选用时，必须把管路系统所需要的风压HT换算成上述规定状况下的风压HTΘ。
：。
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任务六 选用气体体输送机械
换算关系：
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任务六 选用气体体输送机械
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 HT’ ,并换算为实验条件下的风压HT 。
② 根据所输送气体的性质及所需的风压范围，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。
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任务六 选用气体体输送机械
掌握气体流体输送设备的运行前的各项检查、开车与停车操作、设备的诊断、维护与保养、不良现象与事故处理等，保证化工生产过程的正常进行，主要以化工生产过程中的常用的离心式鼓风机为研究对象。
子任务3 操作气体输送设备
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任务六 选用气体体输送机械
离心式鼓风机操作规程
（1）启动风机前的准备工作
①检查风机和电机轴承座内填充的润滑油是否合乎要求。
②检查管道及消音器、过滤器的连接固定部位是否牢固。
③检查各传动部位是否符合技术要求，并盘转风机轴3—5圈，转动要灵活自如，不能有阻滞现象和撞击声。
④检风机出口与进口阀门是否关闭。
⑤检查电机、电路及电压、电流和隔离开关。
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任务六 选用气体体输送机械
（2）启动风机操作
①确认无误后按启动按钮启风机，观察电压、电流。
②注意观察启动中的振动、声音是否异常，如有异常应立即停机检查。
③如无异常，迅速全开风机的出口阀门，再缓慢开风机的进口阀门，同时观察电流，将风机调至正常运行参数。
④检查润滑、电源、电压、电机温度、轴温度等是否正常。
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任务六 选用气体体输送机械
（3）启动风机后的检查
①启动开机5min内，操作员工不得离开现场；
②注意观测鼓风机有无异响、异味、振动、卡阻等现象，如出现此类现象，应停机检查，排除后在启动。
③检查各连接部位有无气体泄漏。
④正常运转后必须每两小时巡检一次，检查泵润滑、电源、电压、电机温度、泵轴温度等是否正常，声音、振动是否异常，若发现异常，应立即停车检修。
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任务六 选用气体体输送机械
（4）停风机
①按停止按钮。
②迅速关闭泵的进、出口阀门。
③停风机后，盘风机轴3圈。
④断开隔离开关。

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