Ⅰ 压气机的相关分类
由进气系统、叶轮、扩压器、集气管等四部分组成
在叶轮的中央(入口)吸入空气,离心力使空气以高速自径向进入扩压器通道,在扩压器中,气流被减速,获得压升
转子和扩压器的叶片,有各种形状,根据压力-速度特性要求选用
优点:结构简单,工作可靠,性能比较稳定
缺点:效率较低,迎风面积大
20世纪50年代以后,除小型涡轴、涡桨发动机以外,不再使用离心式压气机
与轴流压气机配合,作为压气机的最后一级
研究中的离心式压气机增压比可以达到12以上
离心压气机最小流量受喘振工况的限制,最大流量受阻塞工况的限制
可以采用变转速、进口节流、出口节流和可调进口导叶等方法进行调节,以扩大运行工况范围
阻塞:气流受到叶片的作用和流线曲率的影响而收缩,
在进口附近形成局部的超声速区,超声速去扩展到整
个喉部截面时,气体流量达最大值,不能再增加的现象 气体沿接近轴向流动的压气机,一般又称为轴流鼓风机;动叶加速流体,静叶起扩压器作用,把速度转化成压升。近似于反动式涡轮机的逆过程
轴流压气机广泛用于燃气轮机装置、高炉鼓风、空气分离、天然气液化、重油催化等装置中压送空气和其他气体
轴流式压气机的级= 一列转子叶列+ (紧接着的)一列静子叶列
转子叶片固定在转鼓上,静子叶片固定在气缸上
动叶,动能流体,压力稍稍升高;静子列,流体的压力进一步升高
高压比的装置,压气机级数>20
进口导叶,没有压升,不属于压气机第一级。
目的:气流在进入第一级时获得所需要的流场分布
空气通过轴流压气机不断受到压缩,空气比容减小、密度增加。因而,轴流压气机的通道截面积逐级减小,呈收敛形,压气机出口截面积比进口截面积要小得多
压气机流道vs涡轮流道
截面积↗减速、升压 动能转化成升压
截面积↘增速、降压 动能增加
注意:相对速度 气流通过基元级时,转子叶片给气流作功加压,使气流在基元级出口处总压和总温都比进口处高
压气机基元级效率:获得相同的总压增压比,
理想绝热压缩功 / 实际压缩功
压气机基元级气流参数沿叶高方向变化很大 因为:
工作轮基元级的切线速度u沿叶高不相等,使得工作轮对气流所作的功沿叶高不相等。
工作轮后空气旋转流场中,必然产生径向压力差,半径越大,静压越高,使气体微团产生向心加速度
改变叶片形状(工作轮叶片和导流器叶片呈扭曲状 )
轴流式压气机某一级出现失速,并不是沿整个环面同时发生,而是在部分叶片中某个部位上首先发生,而且失速区不是固定在这些叶片上。失速区相对于工作轮叶栅向与旋转方向相反的方向移动。
多级轴流压气机,在下面两种情况下容易发生喘振:
在一定转速下工作时,若出口反压增大,使空气流量降低到一定程度时,就会出现喘振
当发动机偏离设计工作状况而降低转速时容易发生喘振
设计增压比较低的多级轴流压气机,进出口截面积的变化较小,不容易发生喘振
喘振发生时,出现强烈的不稳定工作现象:流过压气机的气流沿压气机的轴线方向产生低频高振幅的强烈振荡,压气机出口平均压力急剧下降,出口总压、流量、流速产生大幅度脉动,并伴随有强烈放炮声 ①从多级轴流压气机的某一个或数个中间截面放气
当压气机转速低于一定数值时将放气门打开,其目的是为了增加前几级压气机的空气流量,避免前几级因攻角过大而产生气流分离。中间级放气也避免了后几级压气机进口流速过大,攻角过小,甚至为负值,使增压比和效率降低的现象
简单,不经济(把已经压缩过的空气放到周围大气中去,损失了压缩这部分空气的机械功)
②第一级采用可调进口导叶和静叶,低转速时,它们可以闭拢 提高气流的轴向速度,防止失速,以致可以接近最佳运转工况。(最后几级用可调进口导叶和静叶也可)
③采用双轴或三轴结构
单级增压比很小1.15~1.35,为了获得较高的增压比,一般采用多级结构。空气在压气机中被逐级增压后,密度和温度也逐级提高
轴流压缩机的主要性能参数:压力、流量、功率、效率、转速。
最小流量受喘振工况限制,最大流量受阻塞工况限制。可以采用变转速、进口节流、出口节流和可调静叶等方法进行调节,以扩大运行工况范围 离心式压气机
优点:压气机级压比高、有良好的运转范围 、在运转范围内能保持良好效率 制造容易、成本低 重量轻
缺点:横截面积大,损失随着级数增大 最多2级
轴流式压气机
优: 峰值效率较高,用损失低的许多级可以达到高压比,横截面积小,质量流量大
缺:效率良好的运转范围狭窄,制造费用高,重量大,起动功率(可能)较高

Ⅱ 化工机械的分类怎样
化工设备按其功用,可以分为以下几种通用设备:第一类为化工反应设备,这是化工厂的主要设备之一,在其中原料发生化学反应而生成新的产物;第二类为物料输送设备,包括流体输送设备和固体输送设备,其中流体输送设备包括液体输送设备和气体输送设备;第三类为分离设备,包括固—固分离设备、液—液分离设备、气—气分离设备、固—液分离设备、气—固分离设备和气—液分离设备;第四类为传热设备,其作用是将物料加热和冷却,除此之外还同时具有利用废热的作用;第五类为粉碎设备,它可将固体原料和成品破碎或研磨成细颗粒;第六类为容器,是储存原料、中间产品和成品,以及用作大型反应器的壳体。
(1)流体输送设备。
流体输送设备指为输送流体提供能量的设备,包括液体输送设备和气体输送设备两类。大多数化学反应是在流体状态下进行的。因此流体输送设备种类很多,包括离心泵、鼓风机、压缩机、真空泵等。在化工生产中,常用电力或其他能源来拖动流体输送机械。
①液体输送设备。
输送液体的主要设备是泵。按泵的结构形式的不同可分为离心泵、轴流泵、旋涡泵、往复泵、回转泵等。

图3-61填料塔
图3-62泡罩塔
Ⅲ 10腹肌重要的东西
1.船舶辅机包括那些主要设备?
答:辅机是船舶上除主机以外的动力机械,主要有:
①船用泵
②气体压送机械
③甲板机械
④辅助锅炉
⑤油净化装置
⑥防污染装置
⑦海水淡化装置
⑧制冷和空调装置
2.为什么说辅机在船上非常重要?(此题答案不确定)
答:①为船舶推进装置服务
②为船舶航行与安全服
③为货运服务
④为改善船员劳动和生活条件服务
⑤为防污染服务
二、船用泵
1.什么叫泵。
答:提高液体机械能的设备,将机械能转变成液体能的机械称之为泵。
2. 船用泵按工作原理和结构分,有那些类型?
答:按工作原理的不同分三类
①.容积式泵: 依靠泵内工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体,并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加的泵。
②.叶轮式泵:依靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。
③.喷射式泵: 依靠工作流体产生的高速射流引射流体,然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
按结构可分为单级泵和多级泵
3. 泵有那些主要性能参数?各参数的定义如何?量纲如何?
答:①流量:指泵在单位时间内所排送的液体量。
a.体积流量:用体积来度量所送液体量,用Q表示,单位是m3/s,或m3/h、L/min。
b.质量流量: 用质量来度量,用G表示,单位是kg/s,或t/h、kg/min。如用ρ表示液体的密度(kg/m3),G=ρQ
②压头 (扬程):指单位重量液体通过泵后所增加的机械能。即泵传给单位重量液体的能量。常用米(m)表示,单位是Nm/N =m。单位重量液体的机械能又称水头。
③转速:指泵轴每分钟的回转数,用n表示,单位是 r/min。
④功率:a.有效功率 (输出功率):单位时间泵传给液体的能量;
b.轴功率P(输入功率):原动机传给泵的功率;
c.水力功率Ph:按理论流量和理论压头计算的功率。
⑤效率: 泵效率η:输出功率与输入功率之比。
容积效率ηv :实际流量与理论流量之比。
水力效率ηh:实际压头与理论压头之比。
机械效率ηm:水力功率与输入功率之比。
⑥允许吸上真空度 Hs:证泵在净正吸入高度情况下,正常吸入而不发生气蚀的最大允许吸上真空度。
4.怎样改变泵的吸入性能?
⑴尽可能的减小泵的吸入压力 ⑵入口处的真空度不大于允许吸入真空度
5.对往复时活塞泵吸、排阀有何要求?
除了希望机构简单、工艺性好和检修方便以外,还希望阀“严、轻、快、小”即:
1)关闭严密;
2)关闭时撞击要轻,工作平稳无声;无声工作条件
3) 启闭迅速及时;
4)阻力小。
6.影响活塞泵容积效率的因素有那些?
(1) 泵吸入的液体可能含有气泡;
(2) 活塞换向时,由于泵阀关闭迟滞造成液体流失;
(3) 活塞环、活塞杆填料等处由于存在一定的间隙以及泵阀关闭不严等会产生漏泄。
7.为什么说齿轮泵的流量是连续的,但存在脉动?
原动机驱动主动齿轮,从动齿轮随而旋转。因啮合点的啮合半径小于齿顶圆半径,轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小,经压油口排油,退出啮合的一侧密闭容积增大,经吸油口吸油.吸油腔所吸入的油液随着齿轮的旋转被齿穴空间转移到压油腔,齿轮连续旋转,泵连续不断吸油和压油.所以泵的流量是连续的 。但是由于啮合点半径小于齿顶圆半径,而齿轮在啮合转动时,啮合点的半径是随齿轮转角而周期变化的.故产生了较大的流量脉动.
8.齿轮泵的主要泄漏途径有哪几条?
齿轮泵存在着三个产生泄漏的部位:
(1)齿轮端面和端盖间;
(2)齿顶和壳体内侧间隙;
(3)齿轮的啮合处。
其中齿轮端面和端盖间泄漏量最大,
占总泄漏量的75~80%。
9单作用叶片泵是怎样实现变量变向的?
答当转子中心与定子中心重合时,叶片3既不伸出也不缩进,故叶片间容积不发生变化,这时泵处于零流量的工作状态。当定子中心相对于转子中心向左产生一个偏心距+e时,上半周为吸油过程,下半周为排油过程。当定子中心相对于转子中心向右产生一个偏心距-e时,下半周为吸油过程,上半周为排油过程。由此可见,要改变定子中心相对于转子中心的偏心方向,即可改变泵的吸排油方向,且偏心距的大小决定泵排量的大小。
10.离心泵有那些特点?
答1.结构简单,易操作;2.流量大,流量均匀;3.重量轻,运动部件少,转速高;4.泵送的液体粘度范围广;5.无自吸能力。
11.什么是离心泵的工况点?有那些方法调节离心泵的工况点?
答 所谓离心泵的工作点是指离心泵的性能曲线(H~Q曲线)与管路特性曲线的交点,即在H~Q坐标上,分别描点作出两曲线的交点M点
离心泵工况调节的方法 1.节流调节法2.回流调节法3.变速调节法
4.气蚀调节法
12.理想离心泵的能量方程有什么指导意义
指导能量转换装置以最小的能量损失汇集叶轮流出的液体,并送至排出管或引向下一级叶轮;使液体的动能平稳地转变压力能
13.离心泵的轴向力是如何产生的?有那些平衡方法?
答轴向力的产生1液体压力的分布沿径向呈抛物线规律2叶轮两侧压力不对称 3轴向力方向由叶轮后盖指向叶轮进口端
轴向力的平衡方法 1止推轴承2平衡孔或平衡管3双吸叶轮或叶轮对称布置4平衡盘
三、空压机
1、①余隙容积影响;②压力系数 的影响;③热交换的影响;④气密系数的影响;⑤排气系数的影响。
2、压缩机气缸中留有余隙容积对压缩机的装备、操作和安全都有好处。这可以防止空气中的水蒸气在气缸内凝结集聚后产生的“水击”现象及活塞与汽缸盖的碰撞;有利于活塞的反向运行,同时减少了对阀片的冲击,是气阀关闭平稳。
3、①由于余隙容积的存在;②吸气过程中的压力损失;③气体与气缸、气缸盖的热交换;④外泄漏使压缩机的排气量减小;⑤少量水蒸气在压缩机级间冷却器中会由于温度的降低而有部分的水蒸汽凝结析出。
4、①级间冷却是在每级之间设置一个冷却器,使前一级排出的气体经级间冷却器后进入下一个气缸,这样压缩过程线就比较趋近于等温线;②对于多级压缩而言,每级的压力比相同时压缩机的功率最省;③为了减少压缩过程的功耗和提高排气系数,往往采用分级压缩、压缩机冷却及级间冷却方法。
5、找不到答案
6.对空压机气阀有哪些主要要求?
答:气阀是靠阀片上下的压差作用而自动启闭的,气阀组性能的优劣直接影响到压缩机的性能,因此要求气阀具有寿命长、阻力小、 关闭严密、启闭迅速、通用性强等特点。
7.活塞式空压机的冷却有哪些? 各有何作用?
答 活塞式空压机的冷却包括
(1)级间冷却:可降低排气温度,减少功耗。
(2)气缸冷却:减少压缩功,降低排气温度和避免滑油温度过高。
(3)后冷却:可减少排气比容,提高气瓶储量。
(4)滑油冷却:可是滑油保持良好的润滑性能,冷却摩擦表面和减缓油氧化变质的速度。
8.船用压缩空气系统有哪些主要附件?
答:主要包括冷却器、液气分离器、滤清器、安全阀、注油器及各种管路系统。
9.CZ60/30型空压机在结构上有哪些特点?
答:1基本部分:包括机身、曲轴箱、曲轴连杆等部件,其作用是传递功力,连接气缸和基础部分
2气缸部分:包括气缸、气阀、活塞以及装在缸上的排量调节等部分,其作用是构成工作空积和防止气体泄漏
3辅助部分:抱愧冷却器、液体分离器、滤清器、安全阀、注油器及各种管路系统
船舶舵机
四、船舶舵机
1.操舵变向法的舵效有那些方面?
此题暂时无法解答
2.什么叫转舵力矩?
答:转舵力矩是操舵装置对舵杆施加的力矩。
3.什么叫转船力矩?
答:转船力矩是水作用力 F 对船舶重心所产生的力矩。
4.船规对舵机有那些主要要求?
(1) 工作可靠
在任何航行条件下,都能保证正常的工作,且主操舵装置需要有足够的强度和能力,保证在船舶处于最深航海吃水并以最大的营运航速前进时,将舵从任何一舷35°转至另一舷35°,其时间不超过30s。而从一舷35°转至另一舷30°,其所需时间不超过28s。在船舶以最大速度倒航时,操舵装置应能正常工作。
(2)生命力强
必须具有一套主操舵装置和一套辅操舵装置;或主操舵装置有两套以上的动力设备。当其中之一失效时,另一套应能迅速投入工作。辅操舵装置应满足船舶在最深航海吃水,并以最大营运航速的一半前进时,能在不超过60s内将舵自一舷15°转至另一舷15°。
(3)操作灵敏
在任何舵角下都能迅速地、准确地将舵转至给定舵角,并由舵角指示器示出。
此外,舵机还应满足工作平稳、结构紧凑、便于维修管理等要求。
5.船舶操舵装置由哪些基本部分组成?
6.液压舵机有哪三个基本部分组成?
答:液压舵机的三个组成部分是操舵控制系统、液压系统和推舵机构。
7、所谓泵控型即用变量变向泵作为主油泵以改变油液流向,通常为变量泵闭式系统;而阀控型是依靠换向阀来完成变向变量,通常为定量泵开式系统。与泵控型液压舵机比较,阀控型液压舵机尺寸小、重量轻、管理方便。
8、根据其作用方式的不同,可分为往复式和转叶式两大类
9、详见P70——76(由于是符号,画不上来)
10题:P70,液压控制阀主要类型有:(1)方向控制阀;(2)压力控制阀;(3)流量控制阀
11题:P72,压力控制阀按其用途分为:溢流阀、减压阀和顺序阀等。
溢流阀职能:在液压系统中压力高于某调定值时,将部分或全部油液泄回油箱。根据它在系统中的工作特性,可分为常闭和常开两种,前者是系统油压超过调定值时才开启,即作安全阀使用;后者是在系统工作时保持常开以稳定阀前系统油压,即作定压阀使用。
减压阀职能:可使高压油经过阀的节流作用后,使油压降低,以便从系统中分出油压较低的支路。
顺序阀职能:以油压为信号自动控制油缸或油马达顺序动作的阀。
12答:辅助油路的作用:
(1)经减压阀后压力降为0.78,再经单向阀进入油路系统为主油路补油;
(2)通过单向阀进入主油泵变量机构,用以控制变量机构动作;
(3)经溢流阀和主油泵壳体,对主油泵进行冷却和润滑后流回油箱。,
13 答:如图8-27(p73)p与a相通,b与o相通,执行机构便向另一方向运行。当左右电磁铁都断电时,则阀芯在左右弹簧的作用下而居中,此时p,a,b,o互不相通。故a,b油路无油通过,与其相通的执行机构亦不会发生动作。
14 答:p80
五、起货机
P101
六、制冷、空调
1.蒸气压缩式制冷装置由哪些基本部件组成,各有何作用?
答:基本组成部件:压缩机,膨胀阀,冷凝器,蒸发器
压缩机:起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用
膨胀阀:对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;
蒸发器:输出冷量的设备,制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量,从而达到制取冷量的目的;
冷凝器:输出热量的设备,从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量的冷凝器中被冷却介质带走。
2.蒸气压缩式制冷装置的实际循环与理论循环有何区别?
答:理论循环假设;
(1)压缩过程不存在换热和流阻等不可逆损失,即等熵过程;
(2)制冷剂流过热交换器和管路时没有阻力损失,即等压过程;
(3)制冷系统中除热交换器外,与外界无任何热交换,流过膨胀阀时未作功,又无热交换,即等焓过程。
实际循环
(1)压缩过程是熵值增加的多变过程;
(2)节流过程有吸热,焓值也略有增加;
(3)制冷剂在管道、热交换器和压缩机中流动时存在阻力损失和热交换。
3.为什么要采用过冷和过热?
答:循环过冷度增加意味着:1)过冷温度由t4降到t4’;2)制冷量Q0则会因单位制冷量q0增加而增加;3)压缩机轴功率P不变,ε提高。
合适的过热度:1)可以防止压缩机吸入液体而发生液击;2)过热度提高,单位压缩功增加,单位制冷量q0增加,制冷剂比容v1也增大, 使质量流量qm减少。
4.蒸发温度、冷凝温度对制冷循环有何影响?
答:蒸发温度:对应于蒸发压力的饱和温度。蒸发温度低,单位制冷量减小,单位压缩功增大。
冷凝温度:对应于冷凝压力的饱和温度。冷凝温度高,单位制冷量减小,单位压缩功增大。
5.制冷装置对制冷剂有哪些主要要求?
答:1.临界温度要高,凝固温度要低。
2.在大气压力下的蒸发温度要低。
3.压力要适中。
4.单位容积制冷量qv要大。
5.导热系数要高,粘度和密度要小。
6.绝热指数k要小。
7 .具有化学稳定性。
8.价格便宜,易于购得。
6.船舶空调系统有哪些常用类型?
答:集中式和半集中式船舶空调装置根据其调节方法的不同主要有以下几种形式。
集中式单风管系统、区域再热式单风管系统、末端再处理式单风管系统、双风管
系统
Ⅳ 气体输送和压缩设备
输送和压缩气体的设备统称为气体压送机械,其作用与液体输送设备颇为类似,都是把能量传递给流体,使流体流动。
气体压送机械可按其出口气体的压强或压缩比来分类。压送机械出口气体的压强也称为终压。压缩比是指压送机械出口与进口气体的绝对压强的比值。根据终压大致将压送机械分为:
通风机终压不大于15kPa(1500mm H20);
鼓风机终压为0.015~0.3MPa(0.15~3kgf/cm2),压缩比小于4;
压缩机终压在0.3MPa(3kgf/cm2)以上,压缩比大于4;
真空泵将低于大气压的气体从容器或设备内抽至大气中。
此外,压送机械按其结构与工作原理又可分为离心式、往复式、旋转式和流体作用式。
一、离心通风机、鼓风机与离心压缩机
离心通风机、鼓风机及离心压缩机的工作原理与离心泵相似,依靠叶轮的旋转运动,使气体获得能量,从而提高了压强。通风机通常为单级的,所产生的表压强低于15kPa(1500mm H2O),对气体起输送作用。鼓风机有单级亦有多级,产生的表压强低于3kgf/cm2,透平机都是多级的,产生的表压强高于3kgf/cm2,对气体都有较显著的压缩作用。
(一)离心通风机
离心通风机按所产生的风压不同,可分为:
低压离心通风机出口风压低于1kPa(100mm H2O);
中压离心通风机出口风压为1~3kPa(100~300mm H2O);
高压离心通风机出口风压为3~15kPa(300~1500mm H2O)。
1.离心通风机的结构
图2-21所示为低压离心通风机。离心通风机的结构和单级离心泵相似。它的机壳断面有方形和圆形两种。离心通风机的叶片数较离心泵多,而且不限于后弯叶片,也有前弯叶片。在中、低压离心通风机中,多采用前弯叶片,主要原因是由于要求压力不高。前弯叶片有利于提高风速,从而减少通风机的截面积,因而设备尺寸可较后弯时为小。但是,使用前弯叶片时,风机的效率低,能量损失较大。
图2-21离心通风机
1-机壳;2-叶轮;3-吸入口;4-排出口
2.离心通风机的性能参数与特性曲线
离心通风机的主要性能参数有风量、风压、轴功率和效率。由于气体通过风机的压强变化较小,在风机内运动的气体可视为不可压缩,所以离心泵基本方程式亦可用来分析离心通风机的性能。
(1)风量风量是单位时间内从风机出口排出的气体体积,并以风机进口处气体的状态计,以Q表示,单位为m3/h。
(2)风压风压是单位体积的气体流过风机时所获得的能量,以ht表示,单位为J/m3=N/m2。由于ht的单位与压强的单位相同,故称为风压。既然是压强的单位,通常又用mmH2O来表示。
离心通风机的风压取决于风机的结构、叶轮尺寸、转速与进入风机的气体密度。
目前还不能用理论方法去精确计算离心通风机的风压,而是由实验测定。一般通过测量风机进、出口处气体的流速与压强的数据,按柏努利方程式来计算风压。
离心通风机对气体所提供的有效能量,常以1m3气体作为基准。设风机进口为截面1-1′,出口为截面2-2′,根据以单位体积流体为基准的柏努利方程式可得离心通风机的风压为:
非金属矿产加工机械设备
式中ρ及(z2-z1)值都比较小,(z2-z1)ρg可忽略;风机进、出口间管段很短,ρ∑hf1-2也可忽略;又当风机进口处与大气直接相连时,且截面1-1′位于风机进口外侧,则v1也可忽略,因此上式可简化为:
非金属矿产加工机械设备
上式中(p2-p1)称为静风压,以hpt表示。
(3)轴功率与效率离心通风机的轴功率为:
非金属矿产加工机械设备
式中N——轴功率(kW);
Q——风量(m3/s);
ht——风压(Nm/m3);
η——效率,因按全风压定出,故又称为全压效率。
风机的轴功率与被输送气体密度有关,风机性能参数表上所列出的轴功率均为实验条件下,即空气的密度为1.2kg/m3时的数值,若所输送的气体密度与此不同,可按下式进行换算,即:
非金属矿产加工机械设备
式中N′——气体密度为ρ′时的轴功率(kW);
N——气体密度为1.2kg/m3时的轴功率(kW)。
离心通风机的特性曲线,如图2-22所示。表示某种型号通风机在一定转速下,风量Q与风压ht、静风压hpt、轴功率、效率η四者的关系。
图2-22离心通风机特性曲线示意图
3.离心通风机的选择
离心通风机的选择和离心泵的情况相类似,其选择步骤为:
(1)根据柏努利方程式,计算输送系统所需的风压ht。
(2)根据所输送气体的性质(如清洁空气、易燃、易爆或腐蚀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。前一类型属于低压通风机,后两类属于高压通风机。
(3)根据实际风量Q(以风机进口状态计)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,选择原则与离心泵相同,不再详述。
每一类型的离心通风机又有各种不同直径的叶轮,因此离心通风机的型号是在类型之后又加机号,如4-72No.12。4-72表示类型,No.12表示机号,其中12表示叶轮直径为12cm。
(4)若所输送气体的密度大于1.2kg/m时,需按式(2-19)计算轴功率。
表2-4为国产部分风机的性能和用途。
(二)离心鼓风机和离心压缩机
离心鼓风机又称透平鼓风机,工作原理与离心通风机相同,可单级也可多级,多级的结构类似于多级离心泵。图2-23所示为一台五级离心鼓风机的示意图。气体由吸气口进入后,经过第一级的叶轮和导轮,然后转入第二级叶轮入口,再依次通过以后所有的叶轮和导轮,最后由排出口排出。
离心鼓风机的送气量大,但所产生的风压仍不高,出口表压强一般不超过0.3MPa(3kgf/cm3)。由于在离心鼓风机中,气体的压缩比不高,所以无需冷却装置,各级叶轮的直径也大体上相等。
离心压缩机常称透平压缩机,主要结构、工作原理都与离心鼓风机相似,只是离心压缩机的叶轮级数多,可在10级以上,转速较高,故能产生更高的压强。由于气体的压缩比较高,体积变化就比较大,温度升高也较显著。因此,离心压缩机常分成几段,叶轮直径与宽度逐段缩小,段与段之间设置中间冷却器,以免气体温度过高。
离心压缩机流量大,供气均匀,体积小,机体内易损部件少,可连续运转且安全可靠,维修方便,机体内无润滑油污染气体。所以,近年来除要求压强很高的情况以外,离心压缩机的应用日趋广泛。
表2-4常用风机性能范围和用途表
二、旋转鼓风机
目前应用最广的旋转鼓风机是罗茨鼓风机。
罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似。如图2-24所示。机壳内有两个特殊形状的转子,常为腰形,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。
图2-23五级离心鼓风机示意图
罗茨鼓风机的风量和转速成正比,而且几乎不受出口强度变化的影响。罗茨鼓风机转速一定时,风量可保持大体不变,故称定容式鼓风机。这一类型鼓风机的输气量范围是2~500m3/min,出口表压强在80kPa(0.8kgf/cm2)以内,但在表压强为40kPa(0.4kgf/cm2)附近效率较高。
罗茨鼓风机的出口应安装气体稳压罐,并配置安全阀。一般采用回路支路调节流量。出口阀不能完全关闭。操作温度不能超过85℃,否则会引起转子受热膨胀,发生碰撞。
图2-24罗茨鼓风机
三、往复压缩机
往复压缩机的构造、工作原理与往复泵比较相近。主要部件有气缸、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。
图2-25所示为立式单作用双缸压缩机,在机体内装有两个并联的气缸1,称为双缸,两个活塞2连于同一根曲轴5上。吸气阀4和排气阀3都在气缸的上部。气缸与活塞端面之间所组成的封闭容积是压缩机的工作容积。曲柄连杆机构推动活塞不断在气缸中作往复运动,使气缸通过吸气阀和排气阀的控制,循环地进行吸气-压缩-排气-膨胀过程,以达到提高气体压强的目的。气缸壁上装有散热翅片,使热量易于扩散。
图2-25立式单作用双缸压缩机
1-气缸体;2-活塞;3-排气阀;4-吸气阀;5-曲轴;6-连杆
(一)往复压缩机的工作过程
往复压缩机的构造和工作原理与往复泵虽相接近,但因往复压缩机所处理的是可压缩的气体,在压缩后气体的压强增大,体积缩小,温度升高,因此往复压缩机的工作过程与往复泵就有所不同,图2-26为单作用往复式压缩机的工作过程。当活塞运动至气缸的最左端(图中A点),压出行程结束。但因为机械结构上的原因,虽则活塞已达到行程的最左端,气缸左侧还有一些容积,称余隙容积。由于余隙的存在,吸入行程开始阶段为余隙内压强为p2的高压气体膨胀过程,直至气压降至吸入气压p1(图中B点)吸入活门才开启,压强为p1的气体被吸入缸内。在整个吸气过程中,压强基本保持不变,直至活塞移至最右端(图中C点),吸入行程结束。当活塞改向左移,压缩行程开始,吸入活门关闭,缸内气体被压缩,当缸内气体的压强增大至稍高于p2(图中D点),排出活门开启,气体从缸体排出,直至活塞至最左端,排出过程结束。
由此可见,压缩机的一个工作循环是由膨胀-吸入-压缩-排出等四个阶段组成。在图2-26的p-V坐标上为一封闭曲线,BC为吸入阶段,CD为压缩阶段,DA为排出阶段,而AB则为余隙气体的膨胀阶段。由于气缸余隙内有高压气体存在,因而使吸入气体量减少,增加动力消耗。故余隙不宜过大,一般余隙容积为活塞一次所扫过容积的3%~8%,此百分比又称余隙系数,以符号ε表示。
图2-26往复压缩机的工作过程
非金属矿产加工机械设备
式中Va——余隙容积;
Vc-Va——活塞扫过的容积。
当气体经压缩后体积缩小,压强增大,温度显著上升。为了提高压缩机的工作效率,在操作上常使用段间冷却方法,以减少气体温度的上升,同时在气缸构造上设置空冷或水冷装置。
(二)往复压缩机的选用
往复压缩机的选用主要依据生产能力和排气压力(或压缩比)两个指标。生产能力通常用以进口状态下流量m3/min表示。排气压力(或称终压)是以Mpa表示。在实际选用时,首先应考虑所输送气体的特殊性质,选定压缩机的种类和压缩段数。然后根据压缩机按气缸的空间位置划分各类型的优缺点,选定压缩机的类型。压缩机的机种和型号选定以后,即可根据生产的需要,按照前述的生产能力和排气压力两个指标,由产品样本中,选定所需用的压缩机。
四、真空泵
从真空容器中抽气并加压排向大气的压缩机称为真空泵。真空泵的型式很多,现将常用的几种,简单介绍如下:
(一)往复真空泵
往复真空泵的基本结构和操作原理与往复压缩机相同,只是真空泵在低压下操作,气缸内外压差很小,所用阀门必须更加轻巧,启闭方便。另外,当所需达到的真空度较高时,如95%的真空度,则压缩比约为20。这样高的压缩比,余隙中残余气体对真空泵的抽气速率影响必然很大。为了减少余隙影响,在真空泵气缸两端之间设置一条平衡气道,在活塞排气终了时,使平衡气道短时间连通,余隙中残余气体从一侧流向另一侧,以降低残余气体的压力,减少余隙的影响。
(二)水环真空泵
如图2-27所示。外壳1内偏心地装有叶轮,其上有辐射状的叶片2。泵内约充有一半容积的水,当旋转时,形成水环3。水环具有液封的作用,与叶片之间形成许多大小不同的密封小室,当小室渐增时,气体从入口4吸入;当小室容积渐减时,气体由出口6排出。
水环真空泵可以造成的最高真空度为85kPa(0.85kgf/cm2)左右,也可以作鼓风机用,但所产生的表压强不超过0.1MPa(1kgf/cm2)。当被抽吸的气体不宜与水接触时,泵内可充以其他液体,所以又称液环真空泵。
图2-27水环式真空泵工作示意图
1-泵体;2-叶轮;3-水环;4-进气孔;5-工作室;6-排气孔;7-排气管;8-进气管;9-放空管;10-水箱;11-放水管道;12-控制阀
此类泵结构简单、紧凑,易于制造与维修,由于旋转部分没有机械摩擦,使用寿命长,操作可靠。适用于抽吸含有液体的气体,尤其在抽吸有腐蚀性或爆炸性气体时更为合适。但效率很低,约为30%~50%,所能造成的真空度受液体温度所限制。
Ⅳ 气力输送机有哪些种类及应用
气力输送机的种类:
根据气力输送机管路内的空气压力大小,可以将输送机分为三种:吸送式、吹气压送式和吸送吹压联合式。
1)吸送式气力输送机
吸送式气力输送机主要特点是通过鼓风机从整个管路系统中抽气,使管路内的空气压力低于大气压,形成一定的负压。如图所示,物料在吸嘴处与空气混合,由于管路内的负压而被吸人输送管路并沿管路输送,到达预定卸料点后,经空气分离器将空气与物料分离,空气经除尘、消音处理后排人预定空间的大气中。
吸送式气力输送机的最大优点是进料方便,可以由一根或几根吸料管,从一个或几个供料点同时吸粉粒进料,而且浮尘较少。其缺点是对输送颗粒的粒度和密度有较大限制,且输送距离受限制,因为距离一长,阻力上升,对负压真空度的要求就高,但负压真空度达到一定值后,空气变得稀薄,空气流动能力下降,输送力下降。保证一定的负压度,对吸送式气力输送机相当重要,除鼓风机外,管路系统应该严格密封,以免影响管路气压。另外弯头和接头越多,可靠性与安全性越差。
2)吹气压送式气力输送机
与吸送式气力输送机不同,压送式输送机管路内的气压高于大气压,如图所示,空气经鼓风机压缩后进人输送管路,物料由料斗进入,混合后沿管路被吹送,至卸料点经分离器分离,物料由下方排出,空气经除尘、消声排人大气。
压送式气力输送机的最大优点是输送距离长,可连续加压;其缺点是供料器结构复杂,必须考虑粉粒的密度、粒度和供料器中粉料的透气性,因为供料器要将物料送人高压管路中,必须防止管路内的高压空气冲出。压送式气力输送机在散装水泥的装卸作业应用较多。
3)吸送吹压联合式气力输送机
有时候会遇到这种情况:卸货地点没有专用装卸设备,而输送距离又较长,单独使用吸送式或压送式的气力输送机都不能奏效,而必须结合两者的优点:吸送式气力输送机进料方便,压送式气力输送机适合长距离输送,将二者结合起来联合设计使用会取得较好的效果。物料从吸嘴1至分离器3是吸送部分,从分离器3的底部卸料器5进入输送管路,都是压送部分。混合式气力输送机具有吸送式和压送式的优点,但结构复杂,进入压送部分的鼓风机的空气大部分是从吸送部分分离出来,所以含尘量较高。
气力输送机的应用:
由于气力输送机的应用范围和被输送物料的物理性质有着十分密切的关系,故下面分析几种主要的物料特性对气力输送机应用范围的影响。
(1)物料的粒度。物料的粒度过大,容易阻塞在供料装置中,从而使得物料不能自动地进入输料管。所以一般要求粒度不大于50mm,或规定物料的最大粒度不应超过输料管通径的0.3~0.4倍。
(2)物料的堆积密度。物料的堆积密度在很大程度上影响气力输送机的结构尺寸和能量消耗的大小。因为随着物料堆积密度的增加,必须提高管中的气流速度,从而使动力消耗增加和管壁磨损加快。所以,对于堆积密度大的物料采用气力输送并不合适。
(3)物料的湿度。物料的湿度与气力输送机工作的可靠性有着很大的关系。由于过高的湿度不仅将破坏物料的松散性质,而且物料会粘附在装置构件的内壁上,从而导致供料不均匀、能量消耗增加、输送能力降低,甚至引起整个系统的堵塞。所以,对各种物料,必须确定其输送不受破坏的极限湿度。
(4)物料的磨磋性。所谓磨磋性是指运动物料对其他物体的磨损性。磨磋性的大小取决于物体颗粒的硬度、表面特性和形状尺寸,它影响着气力输送机的动力消耗和使用寿命。
(5)物料的温度。被输送物料的可燃粉尘在一定的浓度和温度下,会产生粉尘爆炸,造成严重事故。因此,在气力输送时,物料的温度不得超过其发火点(一般都低于400℃,否则就应改用惰性气体输送。
目前,港口广泛采用的是利用管内气流速度为10—30m/s左右的高速气流,使物料在悬浮状态下输送的气力输送机。但其能量消耗大,工作构件磨损较快。因此,增大物料在空气中的混合比、降低输送气流速度是克服上述缺点的有效途径。现正在发展一些新型的气力输送机,它们是在高混合比、低气流速度(通常仅为4—6m/s)条件下,利用气体的压力输送高浓度物料的气力输送机。
Ⅵ 什么是气体压缩机啊
气体压缩机是把机械能转换为气体压力能的一种动力装置,常用于风动工具提供气体动力,在石油化工、钻采、冶金等行业也常用于压送氧、氢、氨、天然气、焦炉煤气、惰性气体等介质。
按排气压力不同压缩机可分为低压压缩机,排气压力小于1.0MPa;中压压缩机,排气压力1.0MPa~10MPa;高压压缩机?排气压力10MPa~100MPa;超高压压缩机?排气压力大于100MPa等等。低压压缩机为单级式,中压、高压和超高压压缩机为多级式,最多机数可达8级,目前国外已制成压力达343MPa聚乙烯用的超高压压缩机。按压缩介质的不同,一般压缩机还可称之为:空气压缩机、氧气压缩机、氮气压缩机、氢气压缩机等等。
Ⅶ 气体输送机械,按其工作原理来分可分为哪些类型
气体输送机械可分两类:输送气体本身的机械与用压力气体作动力输送其他物体的机械。
前者的基本类型及其操作原理与液体输送机械类似:有离心式、旋转式(叶片式、叶氏机与罗茨机等)、往复式(活塞式)及喷射式等类型,这些机械在结构上有较大区别。如按气体出口压力或压缩比(气体加压后与加压前的压力比)分可为四类:
①通风机:终压不大于0.1大气压(表压);
②鼓风机(高压风机,高压鼓风机):终压为0.1~2.0大气压(表压);
③压缩机:终压在2大气压(表压以上);
④真空泵:在容器或设备内造成真空,即产生的压力低于大气压力。
后者以输送细料与粉料为主,可有定量喷吹系统、正压输送系统、负压输送系统、脉冲输送系统等。
如下图所示为气动式真空上料机

它利用压缩空气通过真空发生器产生高真空实现对物料的输送,不需要机械式真空泵,具有结构简单、体积小、免维修、噪音低、控制方便、消除物料静电和符合GMP要求等优点。真空发生器产生的高真空,使被输送的物料杜绝了分层现象,保证了混合物料成份的均一性,是压片机、胶囊填充机、干法制粒机、包装机、粉碎机、振动筛等机械自动上料的首选设备。
当压缩空气供给真空发生器时,真空发生器就产生负压形成真空气流,物料被吸入吸料咀,形成物气流,经过吸料管到达上料机的料仓内。过滤器把物料与空气彻底分离,当物料装满料仓时,控制器会自动切断气源,真空发生器停止工作,同时料仓门自动开启,物料落到设备的料斗中。与此同时,压缩空气通过脉冲反吹阀自动清洗过滤器。等到时间到或料位传感器发出上料信号时,自动启动上料机。 其主要特点为:
1.气动泵真空加料机采用压缩空气做为动力源,它驱动射频真空发生器产生负压即真空,以实现对物料的输送。
2.这种真空加料机具有体积小,结构简单,易于维护,控制系统操作方便。
3.同时该设备有效的防止物料静电,它相比电动泵真空加料机具有噪音低的优点,它形成的真空即负压较高使被输送的物料杜绝了分层现象,
4.这样混合后的物料均匀性得到了保证,是制药行业压片机、胶囊填充机、干法制粒机、包装机、粉碎机、振动筛等设备的自动上料之首选设备,符合GMP要求。
利用周期性的脉冲气流,能把物料(一般为粉料)输送到更高位置与更长距离。而耗气量可更小,这就是脉冲输送。
Ⅷ 空气压缩机有哪些分类
按用途可分为:冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机、天然气加气站用、凿岩机用、风动工具、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机、矿用压缩机、船用压缩机、医用压缩机、喷砂喷漆用。
空气压缩机由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。
由于气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由于气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐。
当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

注意事项:
1、空气压缩机应停放在远离蒸汽、煤气迷漫和粉尘飞扬的地方。进气管应装有过滤装置。空气压缩机就位后,应用垫块对称楔紧。
2、经常保持贮存罐外部的清洁。禁止在贮气罐附近进行焊接或热加工。贮气罐每年应作水压试验一次,试验压力应为工作压力1.5倍。气压表、安全阀应每年作一次检验。
3、操作人员应经专门培训,必须全面了解空气压缩机及附属设备的构造、性能和作用,熟悉运转操作和维护保养规程。
4、操作人员应穿好工作服,女同志应将发辫塞入工作帽内。严禁酒后操作,不得从事与运行无关的事情,不得擅自离开工作岗位,不得擅自决定非本机操作人员代替工作。
5、空气压缩机起动前,按规定做好检查和准备工作,注意打开贮气罐的所有阀门。柴油机启动后必须施行低速、中速、额定转速的加热运转,注意各仪表读数是否正常后,方可带负荷运转。空压机应逐渐增加负荷启动,各部分正常后才可全负荷运转。
Ⅸ 风机属于什么设备
风机是依靠输入的机械能提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。