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1、真空泵真空泵气体的压缩过程气体的压缩过程压缩机压缩机鼓风机鼓风机通风机通风机第七章第七章 气体的压缩和输送设备气体的压缩和输送设备第1页/共39页 本章重点与难点重点：重点：气体的压缩过程及常用设备的结构和工气体的压缩过程及常用设备的结构和工作原理作原理难点：难点：旋片式真空泵和水环泵的结构、原理旋片式真空泵和水环泵的结构、原理第2页/共39页气体压缩特点12气体压缩机的分类第一节第一节 气体的压缩过程气体的压缩过程第3页/共39页1、气体压缩特点 其结构原理与液体输送机械大体相同。其结构原理与液体输送机械大体相同。由于由于 所以气体压缩所以气体压缩有其自身的特点。有其自身的特点。第4页/共3
2、9页动力消耗大：气体输送管中的流速比液体要大得多，因而气体输送机械的动力消耗往往很大。1、气体压缩特点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。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。第5页/共39页理想气体状态方程 内容：一定质量的理想气体，它的压强与体积的乘积跟绝对内容：一定质量的理想气体，它的压强与体积的乘积跟绝对温度的比值，在状态变化过程中是一个恒量温度的比值，在状态变化过程中是一个恒量 第6页/共39页推导：推导：利用任何两个等值变化过程利用任何两个等值变化过程 第7页/共39页
3、 通风机：终压不大于通风机：终压不大于1.471104Pa(表压表压)，压缩比，压缩比 1.15；鼓风机：终压不大于鼓风机：终压不大于1.47129.2104Pa(表压表压)，压缩比，压缩比 29.2104Pa(表压表压)，压缩比压缩比 4；真空泵：终压接近于真空泵：终压接近于0，压缩比由真空度决定；，压缩比由真空度决定；从设备中抽出气体，使设备中产生负压。从设备中抽出气体，使设备中产生负压。1、气体压缩的分类按照出口压力的不同按照出口压力的不同第8页/共39页风机主要用于：气体输送；风机主要用于：气体输送；压缩机主要用于：压缩气体。压缩机主要用于：压缩气体。说明说明第9页/共39页1、气体压
4、缩的分类按照结构和工作原理的不同按照结构和工作原理的不同离心式离心式往复式往复式旋转式旋转式流体作用式流体作用式第10页/共39页容积式压缩机12速度式压缩机第二节第二节 压缩机压缩机第11页/共39页1、容积式压缩机、容积式压缩机（1）往复式压缩机（2）回转式压缩机第12页/共39页（1）往复式压缩机的结构）往复式压缩机的结构主要部件：活塞、汽缸、吸排气阀门空气进口空气进口排入空气瓶中排入空气瓶中第13页/共39页1 1、吸气过程、吸气过程0-10-12 2、压缩过程、压缩过程1-21-23 3、排气过程、排气过程2-32-3图中过程图中过程2-3和和0-1不是状态变化，而是表示气缸内不是状
5、态变化，而是表示气缸内气体质量的变化。气体质量的变化。（2）工作原理和过程第14页/共39页第15页/共39页第16页/共39页 排气过程结束时，活塞和汽缸端盖之间任然残存有气体，此后活塞向右运动，残留气体的压强因体积的膨胀而逐渐下降，直到与吸入压强相等时为止，这个过程成为膨胀过程。实际压缩过程：吸入-压缩-排气-膨胀-吸入12340V2V1VP1P2P 有余隙压缩循环V4V3第17页/共39页（3）操作注意事项）操作注意事项 开动前，加好润滑油，通入冷却水，打开压出管道的阀门，然后再起动电机。停止时，操作步骤与开动前，加好润滑油，通入冷却水，打开压出管道的阀门，然后再起动电机。停止时，操作步
6、骤与上述步骤相反。上述步骤相反。由于往复式压缩机排气不均匀，故出口要连接一个由于往复式压缩机排气不均匀，故出口要连接一个储气罐储气罐，使气体经过储气罐排出，使气体经过储气罐排出 为了防止灰尘进入，在进气管上装有为了防止灰尘进入，在进气管上装有气体过滤器气体过滤器。第18页/共39页（4）特点）特点1、密封系统内完成，压缩效率高。2、适应的压力范围广3、材料要求低，造价低廉缺点：结构复杂，易损件多 输气不连续，压力有波动第19页/共39页2、速度式压缩机、速度式压缩机 速度式压缩机是利用高速回转的叶轮工作的，主要是离心式压缩机，其构造和原理与输送液体的离心泵相似。离心式压缩机主要是采用多级，高转
7、速的结构，压缩比比较高，温度升高很快，因此段与段之间有冷却装置。第20页/共39页回转式压缩机回转式压缩机 利用容积内转子回转时产生容积的变化，实现气体的压缩。第21页/共39页螺杆式压缩机演示动画螺杆式压缩机演示动画第22页/共39页旋转式鼓风机12离心式鼓风机第三节第三节 鼓风机鼓风机第23页/共39页1、旋转式鼓风机、旋转式鼓风机（1）结构罗茨鼓风机1、转子；2-机体（气缸）；3-同步齿轮；4-端板第24页/共39页1、旋转式鼓风机、旋转式鼓风机（2）工作原理其其工工作作原原理理和和旋旋转转泵泵相相似似，长长圆圆形形机机壳壳内内有有两两个个特特殊殊形形状状的的转转子子（常常用用腰腰型型或
8、或三三角角形形）。转转子子之之间间、转转子子与与机机壳壳之之间间缝缝隙隙很很小小，使使转转子子能能灵灵活活地地转转动动而而无无过过多多的的泄泄漏漏。两两转转子子以以相相反反等等速速旋旋转转，气气体体从从机机壳壳一一侧侧吸吸入入从从另另一一侧侧排排出出。改变转子的旋转方向，吸入口和排出口互换。改变转子的旋转方向，吸入口和排出口互换。第25页/共39页1、旋转式鼓风机、旋转式鼓风机（3）特点风量与转速成正比；风量与转速成正比；无气体脉动，不需要空气储藏无气体脉动，不需要空气储藏结结构构简简单单无无阀阀门门，不不用用冷冷却却和和润润滑滑，可可得得洁洁净净空空气气，适适用于低压力场合的气体输送和加压，
9、可以多级串联使用；用于低压力场合的气体输送和加压，可以多级串联使用；使使用用时时，温温度度不不能能超超过过85，否否则则会会使使转转子子受受热热膨膨胀胀而而发生碰、卡现象发生碰、卡现象第26页/共39页2、离心式鼓风机、离心式鼓风机离心式鼓风机又称透平鼓风机，其结构类似于多级离心泵。离心式鼓风机又称透平鼓风机，其结构类似于多级离心泵。离心式鼓风机一般由离心式鼓风机一般由35个叶轮串联而成，如图是五级离个叶轮串联而成，如图是五级离心鼓风机示意图。各级叶轮的直径大致相同，每级叶轮之心鼓风机示意图。各级叶轮的直径大致相同，每级叶轮之间都有导轮。间都有导轮。第27页/共39页离心式通风机12轴流式通风
10、机第四节第四节 通风机通风机第28页/共39页 离心式通风机是一种广泛应用的低压气体的输送设备。风机对单位体积气体所做的有效功称为风压，以表示，单位为Pa。根据风压的不同，将离心式通风机分为三类：低压离心式通风机 出口风压低于1KPa(表压)；中压离心式通风机 出口风压为1-3KPa(表压)；高压离心式通风机 出口风压为3-15KPa(表压)。1、离心式通风机、离心式通风机第29页/共39页 离心式通风机的构造和工作原理与离心泵大致相同，主要有机壳、叶轮、集流器等组成。1、离心式通风机、离心式通风机 离心通风机及叶轮1机壳;2叶轮;3吸入口;4排出口2第30页/共39页一般用于通风换气1、轴流
11、式通风机、轴流式通风机(b)轴流式第31页/共39页往复式真空泵12旋片式真空泵第五节第五节 真空泵真空泵第32页/共39页1、往复式真空泵、往复式真空泵 往复式真空泵的构造和原理与往复式压缩机大致相同，但往复压缩机的压缩比很高。往复式真空泵不宜抽除腐蚀性气体和含有悬浮颗粒的气体。第33页/共39页2 2、旋片式真空泵、旋片式真空泵 旋片式真空泵属于旋转式真空泵的一种，其主要部件是一个旋转的偏心轮（转子）和用弹簧压紧的活板（旋片）。图3-9旋片式真空泵1-排气口；2-排气阀片；3-吸气口；4-吸器管；5-排气管；6-转子；7-旋片；8-弹簧；9-泵体第34页/共39页3 3、水环式真空泵、水环式真空泵 水环真空泵的外壳为圆形，壳内有一偏心安装的转子，转子上有叶片。图3-10水环真空泵1-外壳；2-叶片；3-水环；4-吸入口；5-排出口第35页/共39页第36页/共39页练习题练习题1、气体压缩设备中终压：15KPa,压缩比11.15的是：A.压缩机 B.通风机 C.鼓风机 D.真空泵第37页/共39页思考题思考题1、往复式压缩机的结构和工作原理？2、各种气体压缩输送设备的应用？第38页/共39页感谢您的观看。第39页/共39页