氣體輸送設(shè)備

①氣體輸送:為了克服管路的阻力，需要提高氣體的壓力，純粹為了輸送的目的而對氣體加壓，壓力一般都不高。但氣體輸送往往輸送量很大，需要的動力往往相當大。

②產(chǎn)生高壓氣體:化學(xué)工業(yè)中一些化學(xué)反應(yīng)過程需要在高壓下進行，如合成氨反應(yīng)，乙烯的本體聚合;一些分離過程也需要在高壓下進行，如氣體的液化與分離。這些高壓進行的過程對相關(guān)氣體的輸送設(shè)備出口壓力提出了相當高的要求。

③生產(chǎn)真空:相當多的單元操作是在低于常壓的情況下進行，這時就需要真空泵從設(shè)備中抽出氣體以產(chǎn)生真空。

氣體輸送設(shè)備也可以按工作原理分為離心式，旋轉(zhuǎn)式，往復(fù)式以及噴射式等。按出口壓力(終壓)和壓縮比不同分為如下幾類:

①通風機:終壓(表壓，下同)不大于15kPa(約1500mmH2O)，壓縮比1至1。15

②鼓風機:終壓15~300kPa，壓縮比小于4。

③壓縮機:終壓在300kPa以上，壓縮比大于4。

④真空泵:在設(shè)備內(nèi)造成負壓，終壓為大氣壓，壓縮比由真空度決定。

①動力消耗大:對一定的質(zhì)量流量，由于氣體的密度小，其體積流量很大。因此氣體輸送管中的流速比液體要大得多，前經(jīng)濟流速(15~25m/s)約為后者(1~3m/s)的10倍。這樣，以各自的經(jīng)濟流速輸送同樣的質(zhì)量流量，經(jīng)相同的管長后氣體的阻力損失約為液體的10倍。因而氣體輸送設(shè)備的動力消耗往往很大。

②氣體輸送設(shè)備體積一般都很龐大，對出口壓力高的機械更是如此。

③由于氣體的可壓縮性，故在輸送機械內(nèi)部氣體壓力變化的同時，體積和溫度也將隨之發(fā)生變化。這些變化對氣體輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)，形狀有很大影響。因此，氣體輸送設(shè)備需要根據(jù)出口壓力來加以分類。

一般根據(jù)所產(chǎn)生的壓力分為四類:(1)送風機，壓力不高于表壓0。015兆帕(0。15大氣壓或1500毫米水柱);(2)鼓風機，壓力是表壓0。015~0。2兆帕(0。15~2大氣壓);(3)壓縮機，壓力是表壓0。2兆帕(2大氣壓)以上;(4)真空泵，壓力低于大氣壓。

離心式通風機

工作原理

(1)為適應(yīng)輸送風量大的要求，通風機的葉輪直徑一般是比較大的。

(2)葉輪上葉片的數(shù)目比較多。

(3)葉片有平直的，前彎的，后彎的。通風機的主要要求是通風量大，在不追求高效率時，用前變?nèi)~片有利于提高壓頭，減小葉輪直徑。

(4)機殼內(nèi)逐漸擴大的通道及出口截面常不為圓形而為矩形。

性能參數(shù)

(1)風量:按入口狀態(tài)計的單位時間內(nèi)的排氣體積。m3/s，m3/h

(2)全風壓:單位體積氣體通過風機時獲得的能量，J/m3，Pa

氣體輸送設(shè)備廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻;鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風;空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風;谷物的烘干和選送;風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。

2007年，中國氣體輸送設(shè)備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值、新產(chǎn)品產(chǎn)值、工業(yè)銷售產(chǎn)值等均較上年有較大幅度增長;行業(yè)的整體銷售能力和規(guī)模擴張速度都有了提高;綜合來看行業(yè)運營能力高于上年，并且行業(yè)外部市場需求旺盛，增長的潛力仍然較大。受國家宏觀調(diào)控和能源、原材料價格持續(xù)上漲的影響，行業(yè)整體盈利能力較2006年有所下降。

(1)根據(jù)氣體種類和風壓范圍，確定風機的類型

(2)確定所求的風量和全風壓。風量根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)來定;全風壓按柏努利方程來求，但要按標準狀況校正，即根據(jù)按入口狀態(tài)計的風量和校正后的全風壓在產(chǎn)品系列表中查找合適的型號。

點評

(1)當氣體的壓縮性可以忽略時，氣體輸送路的計算與液體輸送管路計算相似，所不同的是風機本身及其管路特性曲線與空氣的密度有關(guān)。因此當輸送的不是常溫，常壓空氣時，管路特性曲線應(yīng)事先加以換算。

(2)用同樣的管路輸送氣體，氣體的溫度降低，密度增大，質(zhì)量流量可能有明顯的增加。

離心式的鼓風機

離心式鼓風機的結(jié)構(gòu)特點:離心式鼓風機的外形與離心泵相象，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有許多相同之處。例如，離心式鼓風機的蝸殼形通道亦為圓形;但外殼直徑與厚度之比較大;葉輪上葉片數(shù)目較多;轉(zhuǎn)速較高;葉輪外周都裝有導(dǎo)論。單級出口表壓多在30kPa以內(nèi);多級可達0。3MPa。離心式鼓風機的選型方法與離心式通風機相同。

離心式壓縮機

結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子:主軸，多級葉輪，軸套及平衡元件

定子:氣缸和隔板

氣體沿軸向進入各級葉輪中心處，被旋轉(zhuǎn)的葉輪做功，受離心力的作用，以很高的速度離開葉輪，進入擴壓器。氣體在擴壓器內(nèi)降速，增壓。經(jīng)擴壓器減速，增壓后氣體進入彎道，使流向反轉(zhuǎn)180度后進入回流器，經(jīng)過回流器后又進入下一級葉輪。顯然，彎道和回流器是溝通前一級葉輪和后一級葉輪的通道。如此，氣體在多個葉輪中被增加數(shù)次，能以很高的壓力能離開。

特性曲線

離心式壓縮機的H~Q曲線與離心式通風機在形狀上相似。在小流量時都呈現(xiàn)出壓力隨流量的增加而上升的情況。

與往復(fù)壓縮機相比，離心式壓縮機有如下優(yōu)點:體積和重量都很小而或流量很大;供氣均勻;運轉(zhuǎn)平穩(wěn);易損部件少，維護方便。因此，除非壓力要求非常高，離心式壓縮機已有取代往復(fù)式壓縮機的趨勢。而且，離心式壓縮機已經(jīng)發(fā)展成為非常大型的設(shè)備，流量達幾十萬立方米/時，出口壓力達幾十兆帕。

中國氣體輸送設(shè)備制造業(yè)的巨大需求引起了眾多國外知名廠商的關(guān)注，世界一流的氣體輸送設(shè)備制造商相繼進入中國，并通過合并和收購方式日益壯大，占領(lǐng)了相當大的市場份額。

中國氣體輸送設(shè)備行業(yè)的企業(yè)分布比較零散，不同類型企業(yè)有不同的市場面。比如各式中小型通風機和其它風機產(chǎn)品由于技術(shù)含量相對較低、附加價值較低，故多由中小企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)中小型企業(yè)生產(chǎn)的通風機都是大眾化的通用產(chǎn)品，沒有自己獨特的主導(dǎo)產(chǎn)品，競爭能力一般。