第二章 流体输送.ppt

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1、第二章 流体输送,主要内容: 离心泵的结构及工作原理、离心泵的性能参数及 特性曲线、离心泵的工作点及泵的选型、气蚀现象及泵的安 装高度；气体输送设备之离心通风机、鼓风机、往复式压缩 机及真空泵 重难点：离心泵的工作原理、离心泵的特性曲线、离心泵 的安装高度、气蚀现象和气缚现象、压缩机,在食品的生产加工中，常常需要将流体 从低处输送到高处； 从低压送至高压； 沿管道送至较远的地方。 为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流 体阻力及补充输送流体时所不足的能量。,第1节 概 述,为流体提供能量的机械称为流体输送机械。,常用的流体输送机械,一、泵的分类,1 按工作原理分,叶片式泵 有高速旋转的叶轮

2、。 如离心泵、轴流泵、涡流泵。 往 复 泵 靠往复运动的活塞排挤液体。如活塞泵、柱塞泵等。 旋转式泵 靠旋转运动的部件推挤液体。如齿轮泵、螺杆泵等。,清水泵 适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如离心泵。 油泵 适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。 耐腐蚀泵 杂质泵：,2 按用途分,离心泵（centrifugal pump）的特点： 结构简单； 流量大而且均匀； 操作方便。,第2节 离心泵,离心泵的外观：,1 结构,2 工作原理,叶轮 轴 612片叶片 机壳等。,蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于动能转化为静压能。,叶轮,机壳,底阀(防止“气缚”),滤网(阻拦固体杂

3、质),由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差，从而使流体流动。,2.1、 离心泵的工作原理,3 工作过程,启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。,液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u, P静 )。由于涡流通道的截面逐渐增大， P动 P静 。液体以较高的压力排出泵体，流到所需的场地。,叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。,由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。,启动前，前段机壳须灌满被输送的液体， 以防止气缚。,离心泵实际安装示意图,泵壳：蜗牛壳

4、形通道。 有利于将叶轮抛出液体的动能转变成静压能； 有利于减少能耗。,叶轮：,2.2、 离心泵的主要工作部件,离心泵压头的大小取决于泵的结构（如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。,2.3、 离心泵的主要性能参数 离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率。 、 流量 Q （/或m3/） 泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体体积。 、扬程（米H2O柱） 泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。(P25 1-18图),泵的压头意义和测定,如右图所示，在泵的进出口处分别安装真空表和压力表，在真空表与压力表之间列柏努得方程式，即,实验：泵压头的测定

5、,式中：pM 压力表读出压力（表压），N/m2； pV真空表读出的真空度，N/m2； u1、u2吸入管、压出管中液体的流速，m/s； Hf两截面间的压头损失，m。,（2-1）,两截面之间管路很短，其压头损失Hf可忽略不计,(2-2),简化式（2-1）,若以HM及HV分别表示压力表真空表上的读数，以米液柱（表压）计。,（2-1）,例- 某离心泵以20水进行性能实验，测得体积流量为720m3/h，泵出口压力表读数为3.82kgf/cm2， 吸入口真空表读数为210mmHg，压力表和真空表间垂直距离为410mm，吸入管和压出管内径分别为350mm及300mm。试求泵的压头。,解：根据泵压头的计算公式

6、，则有,查得水在20时密度为998 kg/m3，则 HM=3.8210.0=38.2 mH2O HV=0.21013.6=2.86 H2O,计算进出口的平均流速,将已知数据代入，则,泵内部损失主要有三种：,容积损失 水力损失 机械损失,3 效率,原因：容积损失是由于泵的泄漏造成的。离心泵在运转过程中，有一部分获得能量的高压液体，通过叶轮与泵壳之间的间隙流回吸入口。,从泵排出的实际流量要比理论排出流量为低，其比值称为容积效率1。,容积损失,原因：水力损失是由于流体流过叶轮、泵壳时，由于流速大小和方向要改变，且发生冲击，而产生的能量损失。,泵的实际压头要比泵理论上所能提供的压头为低，其比值称为水力

7、效率2。,水力损失,原因：机械损失是泵在运转时，在轴承、轴封装置等机械部件接触处由于机械磨擦而消耗部分能量。,泵的轴功率大于泵的理论功率（即理论压头与理论流量所对应的功率）。理论功率与轴功率之比称为机械效率3。,机械损失,泵的有效功率Ne ：流体所获得的功率。,已知g=9.81m/s2；1kW=1000W，则式（2-4）可用kW单位表示，即,(2-4a),4 、功率,泵在运转时可能发生超负荷，所配电动机的功率应比泵的轴功率大。 在机电产品样本中所列出的泵的轴功率，除非特殊说明以外，均系指输送清水时的数值。,(2-5),轴功率指泵轴所获得的功率。 由于有容积损失、水力损失与机械损失，故泵的轴功率

8、要大于液体实际得到的有效功率，即,注意：,5 、轴功率N,特性曲线（characteristic curves）：在固定的转速下，离心泵的基本性能参数（流量、压头、功率和效率）之间的关系曲线。,强调：特性曲线是在固定转速下测出的，只适用于该转速，故特性曲线图上都注明转速n的数值。,2.4 离心泵的特性曲线,变化趋势： HQ曲线，Q，H。 不同型号的离心泵，Q曲线的形状有所不同。,较平坦的曲线，适用于压头变化不大而流量变化较大的场合； 较陡峭的曲线，适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。,1 、Q曲线,变化趋势：Q曲线表示泵的流量Q和轴功率的关系， Q，N ； 显然，当Q=0时，泵轴消

9、耗的功率最小； 所以，启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。,2 、Q曲线,变化趋势：开始随Q的增大而增大，达到最大值后，又随Q的增大而下降。,Q曲线最大值相当于效率最高点。泵在该点所对应的压头和流量下操作，其效率最高，故该点为离心泵的设计点。,3 Q曲线,泵在最高效率点条件下操作最为经济合理，但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。,强调：泵在铭牌上所标明的都是最高效率点下的流量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。,泵的高效率区,2.5 离心泵特

10、性的影响因素,式（2-6）称为比例定律，当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上式进行计算误差不大。,(2-6),当转速由n1 改变为n2 时，其流量、压头及功率的近似关系为：,1、 离心泵的转数对特性曲线的影响,式（2-7）称为切割定律。,(2-7),当叶轮直径变化不大，转速不变时，叶轮直径、流量、压头及功率之间的近似关系为：,2、 叶轮直径对特性曲线的影响,泵生产部门所提供的特性曲线是用清水作实验求得的。当所输送的液体性质与水相差较大时，要考虑粘度及密度对特性曲线的影响。,3 、流体性质对特性曲线的影响,密度：, , (N、Ne) ,（H，Q，）与无关；,粘度：, ，（H，Q，）;,N

11、 ,NeQHg,离心泵在特定管路系统中工作时，液体要求泵供给的压头可由柏努利方程式求得，即,当离心泵安装在一定的管路系统中工作时，其压头和流量不仅与离心泵本身的特性有关，而且还取决于管路的工作特性。,2.6、 离心泵的工作点,1、管路特性曲线,此式中压头损失为,式中Q为管路系统的流量，m3/s,(2-15),对于特定的管路系统，l、le、d 均为定值，湍流时摩擦系数的变化也很小，令,则式（2-14）可简化为,BQ2,(2-16),上式表明：在特定管路中输送液体时，所需压头随液体流量Q的平方而变化，此关系所描绘的Q曲线，称为管路特性曲线。它表示在特定的管路中，压头随流量的变化关系。,注意：管路特

12、性曲线的形状与管路布置及操作条件有关，而与泵的性能无关。,BQ2,离心泵的特性曲线H-Q与其所在管路的特性曲线He-Qe的交点称为泵在该管路的工作点，如图所示。,工作点所对应的流量与压头既满足管路系统的要求，又为离心泵所能提供。,2 、工作点 （duty point）,工作点所对应的流量Q与压头既是管路系统所要求，又是离心泵所能提供的； 它表示一个特定的泵安装在一条特定的管路上时，泵所实际输送的流量和提供的压头； 若工作点所对应效率是在最高效率区，则该工作点是适宜的。,泵的工作点表示,改变离心泵的转速或改变叶轮外径，以改变泵的特性曲线。,调节流量实质上就是改变离心泵的特性曲线或管路特性曲线，从

13、而改变泵的工作点。,离心泵的流量调节，通常从两方面考虑：,两者均可以改变泵的工作点，以调节流量。,在排出管线上装适当的调节阀，以改变管路特性曲线；,2.7、 流量调节,当阀门关小时，管路局部阻力加大，管路特性曲线变陡，泵的工作点由M移到M1。流量由QM减小到QM1。,改变阀门开度以调节流量，实质是用开大或关小阀门的方法来改变管路特性曲线。,当阀门开大时，管路局部阻力减小，管路特性曲线变得平坦一些，工作点移到M2，流量加大到QM2。,1 改变阀门的开度,M2,要把泵的转数提高到n1，泵的特性曲线就上移到nM1位置，工作点由M移到M1，流量和压头都相应加大;,改变离心泵的转数以调节流量，实质上是维

14、持管路特性曲线不变，而改变泵的特性曲线。,若把泵的转数降到n2，泵的特性曲线就移到nM2位置，工作点移到M2，流量和压头都相应地减小。,2 改变泵的转数,(2-6),车削叶轮的外径是离心泵调节流量的一种独特方法。在车床上将泵叶轮的外径车小，这时叶轮直径、流量、压头和功率之间关系，可按式（2-7）进行计算。,3 车削叶轮的外径,(2-7),采用什么方法来调节流量，关系到能耗问题。,改变阀门开度调节流量 方法简便，应用广泛。 但关小阀门会使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，该法不经济的。,改变转速调节流量 可保持管路特性曲线不变，流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，因节能效

15、果显著，但需要变速装置，难以做到流量连续调节。,3、 几种流量调节方法的比较,改变叶轮直径 可改变泵的特性曲线，但可调节流量范围不大，且直径减小不当还会降低泵的效率。,结论：在输送流体量不大的管路中，一般都用阀门来调节流量，只有在输液量很大的管路才考虑使用调速的方法。,2.8、 离心泵的安装高度和气蚀现象,安装高度:,问题：,液面到泵入口处的垂直距离(Hg),安装高度有无限制？,p1pa , p1 有一定真空度，真空度越高，吸力越大, Hg 越大。 当p1 小于一定值后(p1pv, pv 为环境温度下液体的饱和蒸汽压)，将发生气蚀现象。,pv100 =760mmHg, pv 40=55.32m

16、mHg,1、气蚀现象,Hg，则p1,伴随现象：,泵体振动并发出噪音；,H, Q , 严重时不送液；,时间长久，水锤冲击和化学腐蚀，损坏叶片。,过程：,为避免发生气蚀现象，应限制p1不能太低，或Hg不能太大，即泵的安装高度不能太高。,安装高度Hg的计算方法一般有两种： 允许吸上真空高度法； 气蚀余量法。,2、 安装高度,允许吸上真空高度（Hs）法,泵入口处压力p1所允许的最大真空度。mH2O,Hs与泵的结构、液体的物化特性等因素有关。 一般， Hs 57 mH2O.,（2-8）,式中 p0贮槽液面上的压力，N/m2 被输送液体密度，kg/m3,如何用允许吸上真空高度确定泵的安装高度？,Hg 泵的

17、安装高度； u12/2g 进口管动能； Hf 进口管阻力; Hs 允许吸上真空高度，由泵的生产厂家给出。,提高Hg的方法？,取截面0-0，1-1，并以截面0-0为基准面，在两截面间柏努利方程，可得,若贮槽为敞口，则p0为大气压pa，则有,（2-9）,（2-10）,泵制造厂只能给出Hs值，而不能直接给出Hg值。因为每台泵使用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，有不同的u2/2g 和Hf 值，所以，只能由使用单位根据吸入管路具体的布置情况，由计算确定Hg。,问题：泵制造厂能直接给出泵的安装高度吗？,Hs=Hs(Ha10)(Hv0.24) (2-11),式中 Hs操作条件下输送水时允许吸上真空高度，

18、mH2O；,Hs 泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O； Ha 泵工作处的大气压，mH2O； Hv 泵工作温度下水的饱和蒸汽压，mH2O； 0.24 20 实验条件下水的饱和蒸汽压，mH2O。,原因：在泵的说明书中所给出的Hs是大气压为10mH2O，水温为20状态下的数值。如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样本上所给出的Hs值，按下式换算成操作条件下的Hs值。,泵允许吸上真空高度的换算,泵安装地点的海拔越高，大气压力就越低，允许吸上真空高度就越小。 输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。,海拔高度，液体温度 Hs、Hg ,不同海拔高度时大气压

19、力值可查表。,Hs=Hs(Ha10)(Hv0.24) (2-11),汽蚀余量h是指离心泵入口处，液体的静压头p1/g 与动压头 u12/2g之和超过液体在操作温度下的饱和蒸汽压头pv/g的某一最小指定值，即,汽蚀余量h法,(2-12),式中 h 汽蚀余量，m； pv 操作温度下液体饱和蒸汽压，N/m2。,将式（2-9）与（2-12）合并可导出汽蚀余量 h与允许安装高度Hg之间关系为,上式中p0为液面上方的压力，若为敞口液面则p0=pa。,(2-13),如何利用汽蚀余量确定泵的安装高度？,只要已知允许吸上真空高Hs与汽蚀余量中的任一个参数，均可确定泵的安装高度。,注：泵性能表上的值也是按输送20

20、水而规定的。当输送其它液体时，需进行校正。具体校正方法可参阅有关文献。,例2-2 某台离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=6m，现将该泵安装在海拔高度为500m处（大气压为9.55104），若夏季平均水温为40。问修正后的Hs应为多少？若吸入管路的压头损失为1mH2O，泵入口处动压头为0.2mH2O。问该泵安装在离水面5m高度处是否合适？,解: 当水温为40时，Hv=0.75m；Ha=9.74m。 Hs=Hs(Ha10)(Hv0.24) =6(9.7410)(0.750.24) =5.23m,泵的安装高度为: H=Hs u12/2g Hf =5.230.21 =4.93m5m,故泵安装在离

21、水面5m高度处不合适。,3、讨论,（1）汽蚀现象产生的原因：,安装高度太高；,被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；,吸入管路阻力或压头损失太高。,（2）计算出的Hgmax0, 低于贮槽液面安装,（3）Hgmax大小Q。 Q，则Hgmax ，保险 。,（4）安装泵时为保险， Hg比Hgmax还要小0.5至1米。,(5)只需知道,允许吸上真空度 允许汽蚀余量, Hgmax,用可能的最大Q计算Hgmax,在实际工作中，当单台离心泵不能满足输送任务的要求或者为适应生产大幅度变化而动用备用泵时，都会遇到泵的并联与串联使用问题。这里仅讨论二台性能相同泵的并联与串联的操作情况。,八、 并联与串联操作,联合

22、特性曲线的作法：在每一个压头条件下，使一台泵操作时的特性曲线上的流量增大一倍而得出。,当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并联操作，以增大流量。,1 并联操作,曲线表示一台泵的特性曲线 曲线表示两台相同的泵并联 操作时的联合特性曲线,注意：对于同一管路，其并联操作时泵的流量不会增大一倍，如图所示。因为两台泵并联后，流量增大，管路阻力亦增大。,Q并 2Q,当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，可以考虑将泵串联使用。,两台相同型号的泵串联工作时，每台泵的压头和流量也是相同的。在同样的流量下，串联泵的压头为单台泵的两倍。,联合特性曲线的作法：将单台泵的特性曲线的纵坐标加倍，横坐标保持不变，可求得两台泵

23、串联后的联合特性曲线 ，,2 串联操作,（1）确定输送系统的流量与压头 流量一般为生产任务所规定。 根据输送系统管路的安排，用柏努利方程式计算管路所需的压头。,选择离心泵的基本原则，是以能满足液体输送的工艺要求为前提的。,选择步骤为：,2.10、 离心泵的选择,（2）选择泵的类型与型号 根据输送液体性质和操作条件确定泵的类型； 按确定的流量和压头从泵样本产品目录选出合适的型号； 如果没有适合的型号，则应选定泵的压头和流量都稍大的型号； 如果同时有几个型号适合，则应列表比较选定； 按所选定型号，进一步查出其详细性能数据。,（3）校核泵的特性参数 如果输送液体的粘度和密度与水相差很大，则应核算泵

24、的流量与压头及轴功率。,例2-3 如附图所示，今有一输送河水的任务，要求将某处河水以80m3/h的流量，输送到一高位槽中，已知高位槽水面高出河面10m，管路系统的总压头损失为7mH2O。试选择一适当的离心泵.并估算由于阀门调节而多消耗的轴功率。,解 根据已知条件，选用清水泵。以河面1-1截面为基准面，并取1-1与2-2截面列柏努利方程式，则,由于所选泵压头较高，操作时靠关小阀门调节，因此多消耗功率为：,根据流量Q(80m3/h) 和H(17m) 可选4B20型号的泵。由附录查得该泵性能为： 流量90m3/h；压头20mH2O；轴功率6.36kW；效率78% ;允许吸上真空度5m。,例2-4 用

25、泵把20的苯从地下贮罐送到高位槽，流量为300 l/min。高位槽液面比贮罐液面高10m。泵吸入管用 894mm的无缝钢管（因为有轻度腐蚀， ），直管长为15m，管上装有一个底阀(可初略地按旋启式止回阀全开时计算)、一个标准弯头；泵排出管用 573.5mm的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有一个全开的截止阀和三个标准弯头。贮罐和高位槽上方均为大气压。设贮罐液面维持恒定。试选择合适的泵。,式中，z1=0, z2=10m, p1=p2, u10, u2 0, W=9.8110+hf,解： 依题意，绘出流程示意图。取截面和基准面，如图所示。在两截面间列柏努利方程，则有,进口段：,d=89-24=

26、81mm, l=15m,查图， 得=0.029,进口段的局部阻力： 底阀：le=6.3m 弯头：le=2.73m 进口阻力系数：=0.5,d=57-23.5=50mm, l=50m,查图， 得=0.0313,出口段：,出口段的局部阻力： 全开闸阀： le=0.33m 全开截止阀：le=17m 标准弯头(3)：le=1.63=4.8m 出口阻力系数： =1.0,总阻力：,轴功率：,选泵,Q泵=3600300/60/1000=18 m3/h H泵=(w/g)=(252.4/9.81)=25.73 m,从离心泵的产品目录中选择泵：2B31，其参数为： 流量： 20 m3/h； 扬程： 30.8 m;

27、 转速： 2900 r/min; 功率： 2.6 kW; 效率： 64%； 允许吸上真空高度： 7.2m,校正安装高度,允许： Hs=(Hs+(Ha-10)-(Hv-0.24)*1000/880 =7.2+(10-10)-(0.24-0.24) =7.2 m8.18m,安装高度：,所以，所选泵可用。,第3节 其它类型泵,3.1、往复泵,1结构和工作原理,主要部件：,泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀,工作原理（图解）,说明：,活塞往复运动，直接以静压能形式向液体供能,单动泵，供液不连续；双动泵，连续。,为耐高压，活塞和连杆用柱塞代替。,效率较高通常可达72%93%,2往复泵的流量和压头,（1）

28、理论平均流量,单动,双动,（2）实际平均流量,=容积效率理论平均流量,与压头无关,（3）瞬时流量的不均匀性,单动泵，吸、排液不连续,曲柄连杆，活塞运动速度时间正弦规律,（4）流量的精确性,Q仅活塞面积、冲程、往复频率,（5）往复泵的压头,挤压供液，H任意高。,材料强度，密封，电机负载,最终取决于管路特性,（6）特性曲线,Q仅泵，与管路(和H）无关,H仅管路，与泵(和Q)无关 正位移特性,高阻高压！,3往复泵的操作要点和流量调节,（1）适用场合与流体(Q不太大，H较高，非腐蚀和悬浮物),（2）安装高度有一定的限制,（3）有自吸作用，启动前无需要灌泵,（4）一般不设出口阀，有也必须打开启动,（5）

29、往复泵的流量调节方法：,用旁路阀调节流量,改变曲柄转速,3.2、 计量泵（往复泵）,1 外观,2 工作原理,往复泵的一种,原动机偏心轮转动柱塞的往复运动,3 流量调节,调整偏心度柱塞冲程变化 流量调节。,4 应用场合,输送量或配比要求非常精确,3.3、 隔膜泵（往复泵）,1 外观,2 工作原理,往复泵的一种,3 流量调节,调整活柱往复频率或旁路,4 应用场合,腐蚀性的液体、固体悬浮液,3.4、旋转泵,1 剖开图,一、齿轮泵,工作原理：靠一个或多个转子的旋转吸入或排除液体,2 工作原理,靠两个齿轮做相向运动 吸入或排除液体,3 流量调节,4 应用场合,转速或旁路,高压头、小流量。粘稠以至膏状物、

30、或固体悬浮液,3.5、旋转泵（螺杆泵）,1 外观,2 工作原理,旋转泵的一种,螺纹在旋转时有推进作用,单螺杆,双螺杆,三螺杆,3 流量调节,转速或旁路,4 应用场合,高压头、小流量。粘稠以至膏状物。 固体悬浮液,3.6、旋涡泵,1 工作原理,特殊类型的离心泵,叶轮开有凹槽的圆盘,引水道,叶轮旋转，凹槽内液体被做功。在引水道和凹槽间往反多次，被多次做功。,2 流量调节,Q， N ,与正位移泵相同，与离心泵不同，采用旁路调节,4 应用场合,Q，H ,高压头，较小流量,固体悬浮液，高粘度流体,3 开启特点,与离心泵不同，启动前不要将出口阀关闭,第4节 气体输送机械,4.1、 概述,1气体输送机械在工

31、业生产中的应用,气体输送：,压力不高，但量大，动力消耗大,产生高压气体：,终端设备压力高,生产真空：,上游设备负压操作,2气体输送机械的一般特点,动力消耗大,设备体积庞大,特殊性气体的可压缩性,3气体输送机械的分类,按工作原理：,按口压力（终压）和压缩比（终压与始压比）：,通风机：终压15kPa，压缩比1至1.15 鼓风机：终压15300kPa，压缩比小于4。 压缩机：终压300kPa以上，压缩比大于4。 真空泵： 造成负压，终压p0，压缩比由真空度决定。,离心式、旋转式、往复式、喷射式等,其中离心式通风机、鼓风机、压缩机的操作原理 和离心泵类似。,4.2 风机（离心式通风机）,1离心式通风机

32、的结构特点,叶轮直径较大,适应大风量,叶片数较多,叶片有平直、前弯、后弯,不求高效率时前弯,机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为为矩形,2性能参数,（1）风量：单位时间内流过通风机的气体体积。（按 吸入状态计）,m3/s，m3/h,（2）全风压：单位体积气体通过风机时获得的机械能,J/m3，Pa,风机进、出口之间写B.E.,忽略,忽略能量损失,说明 气体获能=进出口静压差(静风压)+动能差(动风压),出口速度很高，且压缩比小，动风压占比例很高,（3）轴功率和效率,性能表上参数(1atm、20 ),pt0, pst0,3离心式通风机的选择,（1）根据气体种类和风压范围，确定风机的类型,（2）确定Q

33、0和pt0,生产任务Q,（3）根据Q0和pt0查找合适型号,4.3 风机（鼓风机）,常用的鼓风机有离心鼓风机和旋转鼓风机两种类型。,2、旋转鼓风机：常见的有罗茨鼓风机。,1、离心式鼓风机：送风量大，出口压不太高，压缩比不大，故风压较高的离心鼓风机都是由几个叶轮串联构成的多级风机； 气体压缩过程中产生的热量不多，无需冷却装置。,工作原理齿轮泵；,风量：正比与转速，与出口压强无关 ；旁路调节流量。 风量范围2500m3/min,出口压可达80kpa(表压),气体温度：85否则转子会因受热臌胀而卡住,4.4 往复式压缩机,组成：汽缸、活塞、 吸气阀、排气阀。,压缩过程：吸气、压缩、排气和压降。 理想

34、压缩过程 有余隙压缩过程,1、理想压缩循环,开始时刻： S关D关，活塞位于最右端，点1 ，P1,V1,压缩阶段（1-2）：向左运动，直至2点，D被顶开之前P2,V2,点2,排气阶段（2-3）：继续向左,D开排气,P2不变,直至最左端,V=0,点3,吸气阶段(4-1)：向右运动，P=P1，0V1，点1,2、压缩类型,等温压缩（1-2）；绝热压缩（1-2）；多变压缩。,理想压缩过程：吸气、压 缩、排气和瞬间压降。,瞬间压降阶段 (34)：D关S开，P2降至P1，临界点4,3、压缩功,多变压缩 ，每一循环(J),m多变指数,1-2-3-4所围成的面积,相对大小：等温多变绝热,4、有余隙的压缩循环,余

35、隙排气结束活塞左侧留有一定空隙,余隙膨胀阶段34,余隙压缩过程：吸气、压 缩、排气和余隙膨胀。,说明：,余隙的存在使吸、排气量减小,且 ，则 ，吸、排气量,压缩比，则 (汽缸利用率) ，吸、排气量,压缩比：p2/p1,5、多级压缩,级间冷却,原因：,余隙效应导致的吸、排气量,压缩比过大，气体温度过高（安全）,机械结构不合理,级数越多，越接近等温压缩，结构越复杂,常用2-6级，级压缩比35,各级压缩比相等，则总压缩功最小,6、往复式压缩机的流量调节,（1）调节原动机转速,（2）旁路调节,（3）改变气缸余隙体积,4.5 真空泵,真空技术是现代食品工程的重要的基础技术，因 在真空下水的沸点降低，而低温可保护食品中的热敏 性功能成分不被破坏，故真空技术在食品生产中有着 广泛的应用。,真空泵的性能参数：（1）极限剩余压力（真空度） （2）抽气速率（真空泵的生产能力）,