環(huán)境工程原理第二章2

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,*,*,*,第二節(jié),其它類型化工用泵,一、,往復(fù)泵,（,一,）,結(jié)構(gòu)和工作原理,主要部件,：,泵缸,；,活塞,；,活塞桿,；,,吸入閥,、,排出閥,,工作原理,：,說(shuō)明,：,,①,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),，,直接以靜壓能形式,,向液體供能,,②,單動(dòng)泵,，,供液不連續(xù),；,雙動(dòng)泵,，,連續(xù)。,③,為耐高壓,，,活塞和連桿用柱塞代替。,,（,二,）,往復(fù)泵的流量與類型,瞬時(shí)流量的不均勻性，類型有：,,?,單動(dòng)泵，吸、排液不連續(xù),?,曲柄連桿,，,活塞運(yùn)動(dòng)速度~時(shí)間,?,正弦規(guī)律,（2）,實(shí)際平均流量,=容積效率

2、,?,理論平均流量,~與壓頭無(wú)關(guān),（1）,理論平均流量,單動(dòng),雙動(dòng),A=,π,D,2,/4,，,活塞面積，,m,2,,S，,活塞行程，,m,,n，,活塞往復(fù)的頻率，1/,min,,a，,活塞桿截面積，,m,2,η,V,為容積效率，約為0.9 ~ 0.97；隨泵轉(zhuǎn)速增大將受氣蝕影響而降低，可至0.8以下。,擠壓供液，,H,任意高。,（高揚(yáng)程時(shí)，,η,V,降低，,Q,略減少）,H~,材料強(qiáng)度，密封，電機(jī)負(fù)載,工作點(diǎn)最終取決于管路特性,特性曲線,,Q,僅~泵，與管路(和,H,）,無(wú)關(guān),,H,僅~管路，與泵(和,Q),無(wú)關(guān),,—正位移特性,高阻高壓,！,（,三,）,往復(fù)泵的揚(yáng)程和流量調(diào)節(jié),（1）,適用

3、場(chǎng)合與流體(,Q,不太大，,H,較高，非腐蝕和懸浮物),（2）,安裝高度有一定的限制,（3）,有自吸作用,，,啟動(dòng)前無(wú)需要灌泵,,（4）,一般不設(shè)出口閥，有也必須打開(kāi)啟動(dòng),,操作：,流量調(diào)節(jié)方法,：,,①,用旁路閥調(diào)節(jié)流量,,②,改變曲柄轉(zhuǎn)速,③,改變活塞行程,二、,齒輪泵,1 剖開(kāi),2 工作原理,旋轉(zhuǎn)泵的一種,3 流量調(diào)節(jié),4 應(yīng)用場(chǎng)合,轉(zhuǎn)速或旁路,小流量、無(wú)固體顆粒的各種油類等粘性液體,2-10,旋渦泵,,1 工作原理,特殊類型的離心泵,葉輪－開(kāi)有凹槽的圓盤,引水道,葉輪旋轉(zhuǎn)，凹槽內(nèi)液體被做功。在引水道和凹槽間往反多次，形成旋渦流，被多次做功，液體壓力逐漸增大。,2 流量調(diào)節(jié),

4、q,V,↓，,旋渦流作用次數(shù)較多，,,H↑,,功率,N ↑,與正位移泵相同，用旁路,3 應(yīng)用場(chǎng)合,q,V,↓，H,↑ ↑,，同徑同轉(zhuǎn)速下的揚(yáng)程,,為離心泵的２～４倍,．,高壓頭，較小流量,無(wú)固體懸浮液，低粘度流體,第三節(jié) 氣體輸送機(jī)械,1．,氣體輸送機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,①,氣體輸送,壓力不高，但量大，動(dòng)力消耗大,②,產(chǎn)生高壓氣體,：,,終到設(shè)備壓力高,③,生產(chǎn)真空,：,,上游設(shè)備負(fù)壓操作,2．,氣體輸送機(jī)械的一般特點(diǎn),,①,動(dòng)力消耗大,②,設(shè)備體積龐大,,③,特殊性,——,氣體的可壓縮性,,3．,氣體輸送機(jī)械的分類,★,工作原理——離心式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式、噴射式等,★,出口壓力,（,終

5、壓，表壓,）,,,和壓縮比,（,排出與吸入絕對(duì)壓力之比,）,,①,通風(fēng)機(jī)：終壓,?,15,kPa,，,壓縮比,1,至,1.15,,②,鼓風(fēng)機(jī)：終壓,15~300,kPa,，,壓縮比小于,4,。,,③,壓縮機(jī)：終壓,?,300,kPa,以上，壓縮比大于,4,。,,④,真空泵： 造成負(fù)壓，終壓,p,0,，,壓縮比改為真空度。,（,一,）,離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理與基本結(jié)構(gòu),一、,離心式通風(fēng)機(jī),離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),①,葉輪直徑較大,,——,適應(yīng),大,風(fēng)量,②,葉片數(shù)較多,,③,葉片有平直、前彎、后彎,不求高效率時(shí)——前彎,④,機(jī)殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常為為矩形,,*,多翼式風(fēng)機(jī),——,葉片多

6、,（,36~64,），,前彎式，徑向長(zhǎng)度短寬度大；大風(fēng)量、低風(fēng)壓、低轉(zhuǎn)速；多用于通風(fēng)換氣場(chǎng)合。,,*,渦輪式風(fēng)機(jī),——,葉片較少,（,12~24,）,,,后彎式；風(fēng)量范圍大，風(fēng)壓高；性能穩(wěn)定，效率較高，應(yīng)用較廣。,（,二,）,離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)和特性曲線,,（1）,風(fēng)量,：,按入口狀態(tài)計(jì)的單位時(shí)間內(nèi)的排氣體積,。,m,3,/s，m,3,/h,,（2）,全風(fēng)壓,：,單位體積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)獲得的能量,J/m,3,，Pa,風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口之間寫,B.E.,忽略,忽略能量損失,1、性能參數(shù),（2-19）,（,ρ,0,= 1.2 kg/m,3,),q,V0,：銘牌風(fēng)量,——20,℃,、,101325Pa

7、,時(shí)空氣的數(shù)值,靜風(fēng)壓,-,動(dòng)風(fēng)壓,[,出口靜壓,+,出口動(dòng)壓,=,出口全壓,],,–,[,進(jìn)口靜壓,+,進(jìn)口動(dòng)壓,=,進(jìn)口全壓,],全風(fēng)壓,說(shuō)明,①,氣體獲能 = 進(jìn)出口靜壓差,(,出口靜壓,-,進(jìn)口靜壓,),,+,,動(dòng)能差,(,出口動(dòng)壓,-,進(jìn)口動(dòng)壓,),,=,靜風(fēng)壓,–,動(dòng)風(fēng)壓,,=,出口全壓,–,進(jìn)口全壓,②,出口速度很高，且壓縮比小，動(dòng)風(fēng)壓占比例很高,（3）,軸功率和效率,,性能表上參數(shù)(,P,0,、,20,℃,),?,p,t0,, p,st0,,③,揚(yáng)程,H,與全風(fēng)壓,p,t,的,關(guān)系,,當(dāng),H,一定時(shí)，全風(fēng)壓與氣體密度成正比,,?,~,q,V,P~q,V,q,V,p,t,~q,V

8、,p,st,~q,V,p,2、,特性曲線,,P,0,、20,℃,用空氣測(cè)定,,?,p,t0,~q,V,， p,st0,~q,V,，P~q,V,，,?,~q,V,二、,鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī),,（,一,）,氣體壓縮所需外功,等溫壓縮,；,絕熱壓縮,；,多變壓縮,,操作原理與理想壓縮循環(huán),③,排氣階段,,繼續(xù)向左,D,開(kāi)排氣,P,2,不變,直至最左端，,V=0,點(diǎn)3,②,壓縮階段,,向左運(yùn)動(dòng),S,關(guān),D,關(guān),直至2點(diǎn)，,D,被頂開(kāi)之前,P,2,,V,2,,,點(diǎn)2,①,開(kāi)始時(shí)刻,P,1,,V,1,,,，活塞位于最右端，點(diǎn),1,③,排氣階段,,繼續(xù)向左,D,開(kāi)排氣,P,2,不變,直至最左端，,V=0,點(diǎn)3,②

9、,壓縮階段,,向左運(yùn)動(dòng),S,關(guān),D,關(guān),直至2點(diǎn)，,D,被頂開(kāi)之前,P,2,,V,2,,,點(diǎn)2,④,吸氣階段,向右運(yùn)動(dòng),P=P,1,0,?,V,1,點(diǎn)1,壓縮功,：,多變壓縮,，每一循環(huán),(,J),m,——,多變指數(shù),——,1-2-3-4,所圍成的面積,相對(duì)大?。旱葴?<多變<絕熱,等溫壓縮,（2-32）,絕熱壓縮,（2-28）,（2-33）,（,二,）,離心式的鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī),,1、離心式鼓風(fēng)機(jī),,結(jié)構(gòu)特點(diǎn),外形,?,離心泵,蝸殼形通道常為圓形,,外殼直徑與厚度之比較大,,葉片數(shù)目較多,,轉(zhuǎn)速較高,,葉輪外周都裝有導(dǎo)論,,單級(jí)出口表壓多在,30,kPa,以內(nèi),；,多級(jí)可達(dá),0.3,MPa,,

10、選型方法與離心通風(fēng)相同,2、 離心式壓縮機(jī),,（1）,結(jié)構(gòu)——定子與轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子,：,主軸、多級(jí)葉輪、軸套及平衡元件,定子,：,氣缸和隔板,,（2）,工作原理,氣體,?,葉輪中心,離心力做功,?,高速到達(dá)外圍,擴(kuò)壓器降速、增壓,?,彎道，回流器,?,下一級(jí)葉輪中心,增壓多次，高壓離開(kāi),（3）,特性曲線,,——與離心通風(fēng)機(jī)相似,（4）,特點(diǎn),,——與往復(fù)壓縮機(jī)相比,體積和重量都很小而流量很大,；,,供氣均勻,；,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),,易損部件少、維護(hù)方便,已有取代往復(fù)式壓縮機(jī)的趨勢(shì),,（,三,）,羅茨鼓風(fēng)機(jī),,工作原理,?,齒輪泵,,正位移型,：,風(fēng)量,?,n,，,與出口壓強(qiáng)無(wú)關(guān),風(fēng)量,：,2~500,m

11、,3,/min,,出口表壓可達(dá),80,kPa,氣體溫度,?,85℃——,否則轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住,,（,四,）,往復(fù)式壓縮機(jī),1．,有余隙的壓縮循環(huán),余隙體積——排氣結(jié)束活塞左側(cè)留有一定空隙,余隙膨脹階段——,3,?,4,（約為0.03 ~ 0.10）,2．,多級(jí)壓縮,——級(jí)間冷卻,原因,：,壓縮比大時(shí)，則,к,,?,，,吸、排氣量,?,氣體溫度過(guò)高,機(jī)械結(jié)構(gòu)不合理,,級(jí)數(shù)越多，越接近等溫壓縮，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,常用,2-6,級(jí)，每級(jí)壓縮比,3~5,各級(jí)壓縮比相等，則總壓縮功最小,,三、,真空泵,,（,一,）,往復(fù)式真空泵,,（,二,）,水環(huán)真空泵,,（,三,）,噴射泵,作業(yè)：,96,頁(yè)，,12,、,13,題,謝 謝,