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旋转鼓风机、压缩机与真空泵

 雪球儿. 2013-10-10
 
 

旋转鼓风机、压缩机与真空泵  

 

     旋转鼓风机,压缩机与旋转泵相似,机壳内有—个或两个旋转的转子,而没有活塞等活动装置。旋转式设备的特点是;构造简单,紧凑,体积小,排气连续而均匀,适用于所需压强不高而流量较大的情况。
    一、罗茨鼓风机
    罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵的相似。如图2-40所示,机壳内有两个特殊形状的转于,常为腰形或三星形,两转子之间,转子与机壳之间的缝隙很小,使转于能自由转动而无过多的泄漏。两转于的旋转方向相反,可使气体从机壳一侧吸入,而从另一侧排出。如改变转于的旋转方向,则吸入口和排出口可互换。罗茨鼓风机的风量和转速成正比,而且几乎不受出口压强变化的影响。罗茨鼓风机转一定时,风量可大体保持不变,故称之为定容式鼓风机。这一类型鼓风机的输气量范围是2~500m3/min,出口表压强在80×lO3Pa以内,但在表压强为40×lO3Pa左右时效率较高。

 

 图2-40 罗茨鼓风机

    罗茨鼓风机的出口应安装气体稳压罐,并配置安全阀。出口阀门不能完全关闭,一般采用回流支路调节流量。此外操作温度不能大于85℃,否则引起转子受热膨胀,发生碰撞。
    二、液环压缩机
    液环压缩机亦称纳氏泵。如图2-41所示,由一个略似椭圆的外壳和旋转叶轮所组成,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,液体被抛向壳体,形成一层椭圆形的液环,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。
     液环压缩机中的液体将被压缩的气体与外壳隔开,气体仅与叶轮接触,因此输送腐蚀性的气体时,仅需叶轮材料抗腐蚀即可。壳内的液体应与所输送气体不起作用,例如压送氯气时,壳内可充以一定量的硫酸。
    液环压缩机所产生的表压强可达490×103~588×103Pa,但在147×lO3~177×lO3Pa(表压)间效率为最高。
    三、真空泵
    从设备或系统中抽出气体使其中的绝对压强低于大气压,此时所用的输送设备称为真空泵。真空泵的型式很多,此处仅介绍化工厂中较常用的型式。

 

 

 图2-41 液环压缩机

图2-42 水环真空泵简图

 
    (一)水环真空泵
    水环真空泵如图2-42所示.外壳1内偏心地装有叶轮,其上有辐射状的叶片2。泵壳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,当小室空间渐增时,气体从吸入口4吸入,当小室空间渐减时,气体由出口5排出。
    水环真空泵可以造成的最高真空度为83.4×103Pa左右,它也可作鼓风机用,但所产生的表压强不超过98.07×l03Pa。当被抽吸的气体不宜与水接触时,泵内可充以其它液体,所以这种泵又称为液环真空泵。
    此类泵结构简单、紧凑,易于制造和维修。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适宜。但其效率较低,约为30~50%。另外该泵所能造成的真空度受泵体中水的温度所限制。
    (二)喷射泵
     喷射泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的原理来吸,送流体的,它既可用于吸送气体,也可用于吸送液体。在化工厂中,喷射泵常用于抽真空,故又称为喷射式真空泵。
    喷射泵的工作流体可以是蒸汽,也可以是液体。图2-43所示的为蒸汽喷射泵。工作蒸汽在高压下以很高的速度从喷嘴3喷出,在喷射过程中,蒸汽的静压能转变为动能,产生低压,从吸入口4将气体吸入。吸入的气体与蒸汽混合后进入扩散管5,速度逐渐降低,压强随之升高,而后从压出口6排出。
    喷射泵构造简单,紧凑,没有活动部件。但是其效率很低,蒸汽消耗量大,故一般多作真空泵使用,而不作为输送设备用。由于所输送的流体与工作流体混合,因而使其应用范围受到一定限制。
    若将几个喷射泵串联起来使用,便可得到更高的真空度。图2-44所示的为三级蒸汽喷射泵。工作蒸汽经蒸汽吸入口10与由气体吸入口11吸入的气体先进入第一级喷射泵1,混合气经冷凝器2使蒸汽冷凝,气体则进入第二级喷射泵3,而后,顺序地通过拎凝器4,第三级喷射泵5及冷凝器6,最后由喷射泵7排出。辅助喷射泵8与主要喷射泵并联,相以增加启动速度。当系统达到指定的真空度时,辅助喷射泵即可自线路中切断。各冷凝器中的冷凝液和冷却水均流入槽9中。
 

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