任務(wù)6　選用氣體輸送機(jī)械

本任務(wù)中我們將認(rèn)識氣體流體輸送設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及適用的范圍。了解氣體流體輸送過程中常用的離心式通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)等。根據(jù)氣體流體的性質(zhì)、輸送目的和工藝條件要求，選擇恰當(dāng)?shù)妮斔驮O(shè)備類型、確定設(shè)備參數(shù)，以適合于生產(chǎn)工藝要求。

子任務(wù)1　 認(rèn)識氣體輸送設(shè)備

本任務(wù)中，我們將了解氣體流體輸送目的及設(shè)備的分類，理解與掌握輸送氣體流體的離心式通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及其他類型的氣體輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、用途以及適用的場合。

知識儲備

氣體流體輸送機(jī)械在化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。氣體流體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機(jī)械大體相同，也有離心式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式及流體作用式等類型。但由于氣體屬于可壓縮性流體，在輸送過程中，當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí)，其體積和溫度也將隨之發(fā)生變化，因而氣體輸送設(shè)備與液體輸送設(shè)備也不盡相同。根據(jù)氣體進(jìn)、出口產(chǎn)生的壓力差或壓縮比的大小，氣體輸送設(shè)備可分為以下幾種，如表1-15所示。

離心式通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的工作原理與離心泵相似，依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使氣體獲得能量，從而提高了壓力。通風(fēng)機(jī)通常都是單級的，所提高的壓力低于1500mmH2O（mmH2O，壓力單位，1mmH2O=9.80665Pa），對氣體僅起輸送作用。鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)則是多級的，前者所產(chǎn)生的壓力低于3atm（表壓，atm，壓力單位，1atm=101325Pa），而后者所產(chǎn)生的壓力高于3atm（表壓），兩者對氣體具有顯著的壓縮作用。

一、離心式通風(fēng)機(jī)

工業(yè)上常用的通風(fēng)機(jī)主要有離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)兩種型式，如圖1-86所示。軸流式通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓很小，一般只作通風(fēng)換氣之用。用于氣體輸送的，多為離心式通風(fēng)機(jī)。

離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理和離心泵一樣，在蝸殼中有一高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力使氣體壓力增大而將其排出。離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單級離心泵也大同小異。圖1-87為一離心式通風(fēng)機(jī)。它的機(jī)殼也是蝸殼形，殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的氣體通道及其出口的截面則有方形和圓形兩種，中、低壓通風(fēng)機(jī)多是方形，高壓的多為圓形。通風(fēng)機(jī)葉輪上葉片數(shù)目較多且長度較短，葉片有平直的，有后彎的，亦有前彎的。圖1-88所示的為一低壓通風(fēng)機(jī)所用的平葉片葉輪。中、高壓通風(fēng)機(jī)的葉片是彎曲的，因此，高壓通風(fēng)機(jī)的外形與結(jié)構(gòu)更像單級離心泵。根據(jù)所生產(chǎn)的壓頭大小，可將離心式通風(fēng)機(jī)分為如表1-16所示的幾類。

二、離心式壓縮機(jī)

1.離心式壓縮機(jī)的工作原理、主要構(gòu)造和型號

離心式壓縮機(jī)又稱透平壓縮機(jī)，其結(jié)構(gòu)、工作原理與離心式通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)相似，但由于單級壓縮機(jī)不可能產(chǎn)生很高的風(fēng)壓，故離心式壓縮機(jī)都是多級的，葉輪的級數(shù)多，通常10級以上。葉輪轉(zhuǎn)速高，一般在5000r/min以上。因此可以產(chǎn)生很高的出口壓強(qiáng)。由于氣體的體積變化較大，溫度升高也較顯著，故離心式壓縮機(jī)常分成幾段，每段包括若干級，葉輪直徑逐段縮小，葉輪寬度也逐級有所縮小。段與段間設(shè)有中間冷卻器將氣體冷卻，避免氣體終溫過高，如圖1-89所示。

離心式壓縮機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：排氣量大，排氣均勻，氣流無脈沖；轉(zhuǎn)速高；機(jī)內(nèi)不需要潤滑；密封效果好，泄漏現(xiàn)象少；有平坦的性能曲線，操作范圍較廣；易于實(shí)現(xiàn)自動化和大型化；易損件少、維修量少、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長。

主要缺點(diǎn)：操作的適應(yīng)性差，氣體的性質(zhì)對操作性能有較大影響；在機(jī)組開車、停車、運(yùn)行中，負(fù)荷變化大；氣流速度大，流道內(nèi)的零部件有較大的摩擦損失；有喘振現(xiàn)象，對機(jī)器的危害極大。

適合于大中流量、中低壓力的場合。

近年來在化工生產(chǎn)中，除了要求生產(chǎn)壓力特別高的情況外，離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用已日趨廣泛。

國產(chǎn)離心式壓縮機(jī)的型號代號的編制方法有許多種。有一種與離心式鼓風(fēng)機(jī)型號的編制方法相似，例如：DA35-61型離心式壓縮機(jī)為單側(cè)吸入，流量為350m3/min，有6級葉輪，第1次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。另一種型號代號編制法，以所壓縮的氣體名稱的頭一個(gè)拼音字母來命名。例如，LT185-13-1，為石油裂解氣離心式壓縮機(jī)，流量為185m3/min，有13級葉輪，第1次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。離心式壓縮機(jī)作為冷凍機(jī)使用時(shí)，型號代號表示出其冷凍能力。還有其他的型號代號編制法，可參看相關(guān)資料。

2.離心式壓縮機(jī)的性能曲線

離心式壓縮機(jī)的性能曲線與離心泵的特性曲線相似，是由實(shí)驗(yàn)測得的。圖1-90為典型的離心式壓縮機(jī)性能曲線，它與離心泵的特性曲線很相像，但其最小流量Q不等于零，而等于某一定值。離心式壓縮機(jī)也有一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)，實(shí)際流量等于設(shè)計(jì)流量時(shí)，效率η最高；流量與設(shè)計(jì)流量偏離越大，則效率越低；一般流量越大，壓縮比ε越小，即進(jìn)氣壓強(qiáng)一定時(shí)流量越大出口壓強(qiáng)越小。

當(dāng)實(shí)際流量小于性能曲線所表明的最小流量時(shí)，離心式壓縮機(jī)就會出現(xiàn)一種不穩(wěn)定工作狀態(tài)，稱為喘振。喘振現(xiàn)象開始時(shí)，由于壓縮機(jī)的出口壓強(qiáng)突然下降，不能送氣，出口管內(nèi)壓強(qiáng)較高的氣體就會倒流入壓縮機(jī)。發(fā)生氣體倒流后，壓縮機(jī)內(nèi)的氣量增大，至氣量超過最小流量時(shí)，壓縮機(jī)又按性能曲線所示的規(guī)律正常工作，重新把倒流進(jìn)來的氣體壓送出去。壓縮機(jī)恢復(fù)送氣后，機(jī)內(nèi)氣量減少，至氣量小于最小流量時(shí)，壓強(qiáng)又突然下降，壓縮機(jī)出口處壓強(qiáng)較高的氣體又重新倒流入壓縮機(jī)內(nèi)，重復(fù)出現(xiàn)上述的現(xiàn)象。這樣，周而復(fù)始地進(jìn)行氣體的倒流與排出。在這個(gè)過程中，壓縮機(jī)和排氣管系統(tǒng)產(chǎn)生一種低頻率高振幅的壓強(qiáng)脈動，使葉輪的應(yīng)力增加，噪聲加重，整個(gè)機(jī)器強(qiáng)烈振動，無法工作。由于離心式壓縮機(jī)有可能發(fā)生喘振現(xiàn)象，它的流量操作范圍受到相當(dāng)嚴(yán)格的限制，不能小于穩(wěn)定工作范圍的最小流量。一般最小流量為設(shè)計(jì)流量的70%～85%。壓縮機(jī)的最小流量隨葉輪的轉(zhuǎn)速的減小而降低，也隨氣體進(jìn)口壓強(qiáng)的降低而降低。

三、往復(fù)式壓縮機(jī)

往復(fù)式壓縮機(jī)主要由氣缸、活塞、吸入和壓出氣閥所組成。它的工作原理與往復(fù)泵相似，依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動而將氣體吸入和壓出。但由于壓縮機(jī)的工作流體為氣體，密度比液體小得多，且可壓縮，因此，在結(jié)構(gòu)上要求吸入和排出氣閥輕便而易于啟閉。活塞與氣缸蓋間的余隙要小，各處配合需要更嚴(yán)密。此外，還需要根據(jù)壓縮情況，附設(shè)必要的冷卻裝置。

（1）單級往復(fù)式壓縮機(jī)　圖1-91表現(xiàn)了一單動往復(fù)式壓縮機(jī)工作時(shí)，各階段活塞的位置。現(xiàn)照此圖，對其工作原理加以說明。活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動至最左端時(shí)，如圖1-91（a）所示，活塞與氣缸之間還留有一很小的空隙，稱為余隙，其作用主要是防止活塞撞擊在氣缸上。由于余隙的存在，在氣體排出之后，氣缸內(nèi)還殘存一部分壓力為p2的高壓氣體，其狀態(tài)如圖1-91（e）的A點(diǎn)。當(dāng)活塞從最左端向右運(yùn)動時(shí)，殘留在余隙中的氣體便開始膨脹，壓力從p2降至p1時(shí)，活塞達(dá)到圖1-91（b）所示位置，此時(shí)氣體的狀態(tài)相當(dāng)于圖1-91（e）上的B點(diǎn)，這一階段稱為膨脹階段。活塞再向右移動時(shí)，氣缸內(nèi)的壓力下降到稍低于p1，于是吸入閥開啟，壓力為p1的氣體進(jìn)入氣缸，直到活塞移至最右端，其位置如圖1-91（c）所示，氣體狀態(tài)相當(dāng)于圖1-91（e）上的C點(diǎn)，這一階段稱為吸氣階段。此后，活塞改向左移動，缸內(nèi)氣體被壓縮，壓力升高，吸入閥關(guān)閉，氣體繼續(xù)被壓縮，直至活塞到達(dá)圖1-91（d）的位置，壓力增大到稍高于p2，氣體狀態(tài)相當(dāng)于圖1-91（e）中的D點(diǎn)，這一階段為壓縮階段。此時(shí)，排出閥開啟，氣體在壓力p2下從氣缸中排出，直至活塞回復(fù)到圖1-91（a）所示位置，這一階段稱為排出階段。

由此可見，壓縮機(jī)的一個(gè)循環(huán)是由膨脹、吸入、壓縮、排出等四個(gè)階段組成，在圖1-91（e）的p-V坐標(biāo)上為一封閉曲線，BC為吸入階段，CD為壓縮階段，DA為排出階段，而AB則為余隙氣體的膨脹階段。由于氣缸余隙內(nèi)有高壓氣體存在，因而使吸入氣體量減少，增加動力消耗。

（2）多級往復(fù)式壓縮機(jī)　若生產(chǎn)上所需的氣體壓縮比很大，要把壓縮過程用一個(gè)氣缸一次完成，往往是不可能的，即使理論上可行，也不切合實(shí)際。壓縮比太高，動力消耗將顯著增大，氣體的溫度升高也大。此時(shí)，氣缸內(nèi)的潤滑油會變性（黏度下降，甚至焦煳），致使?jié)櫥涣迹瑱C(jī)件受損，嚴(yán)重的會造成爆炸，同時(shí)余隙也使壓縮機(jī)的容積系數(shù)嚴(yán)重下降。因此，當(dāng)壓縮比大于8時(shí)，則需采用多級壓縮，此種壓縮機(jī)稱為多級壓縮機(jī)。

多級壓縮機(jī)把兩個(gè)或兩個(gè)以上的氣缸串聯(lián)起來，在一個(gè)氣缸里壓縮了一次的氣體，又送入另一個(gè)氣缸再度壓縮，經(jīng)幾次壓縮后才達(dá)到最終的壓力。圖1-92所示的為三級壓縮機(jī)流程。圖中1、4、7為氣缸，其直徑逐級縮小，2、5為中間冷卻器，8為出口氣體冷卻器，3、6、9為油水分離器，用以防止?jié)櫥团c水被帶入下一級氣缸內(nèi)。每級之間均需裝置中間冷卻器用以降低氣體溫度，這是實(shí)現(xiàn)多級壓縮的關(guān)鍵。通常，在壓縮機(jī)中每壓縮一次，壓縮比以4～7為宜。

（3）往復(fù)式壓縮機(jī)的分類　往復(fù)式壓縮機(jī)的分類方法很多，按活塞的一側(cè)或兩側(cè)吸、排氣而分為單動和雙動式；按氣體受壓次數(shù)而分為單級、雙級和多級；按壓縮機(jī)所產(chǎn)生的終壓而分為低壓（10at）、中壓（10～100at）、高壓（100～1000at）、超高壓（1000at以上），當(dāng)前在超高壓領(lǐng)域主要采用往復(fù)式壓縮機(jī)；按生產(chǎn)能力分為小型（10m3/min以下）、中型（10～100m3/min）和大型（100m3/min以上）；按所壓縮氣體種類分為空氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)、氫壓縮機(jī)、石油氣壓縮機(jī)等。決定壓縮機(jī)型式的主要標(biāo)志，是氣缸所在空間的位置以及氣缸的排列方式，若按此分類，則依照壓縮機(jī)在空間位置的不同，可分為立式、臥式和角度式壓縮機(jī)；依照壓縮機(jī)氣缸排列方式不同可分為單列、雙列和對稱平衡型。

往復(fù)式壓縮機(jī)國產(chǎn)型號均以拼音字母代表結(jié)構(gòu)型式，如立式為Z，臥式為P，對稱平衡型為D、H、M，角度式的有L、V、W等。與型號并用的數(shù)字分別表示氣缸列數(shù)、活塞推力、排氣量和排氣壓力。例如2D6.5-7.2/150型壓縮機(jī)，表示氣缸為2列，對稱平衡型（D型），活塞推力6.5t，排氣量7.2m3/min，排氣壓力150at（表壓）。

（4）往復(fù)式壓縮機(jī)的注意事項(xiàng)　往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣，如同往復(fù)泵的排液一樣，是脈動的，因此，壓縮機(jī)的出口要連接儲氣柜（緩沖缸），使氣體輸出均勻穩(wěn)定，同時(shí)使氣體中夾帶的水沫和油沫在此處沉降下來。為了操作安全儲氣柜上要安裝壓力表和安全閥。壓縮機(jī)的吸入口應(yīng)安裝過濾器，防止吸入灰塵和雜物，磨損活塞、氣缸等部件。此外壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必須注意潤滑和氣缸的冷卻等。

四、羅茨鼓風(fēng)機(jī)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作原理與齒輪泵相似，如圖1-93所示。機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)特殊形狀的轉(zhuǎn)子，常為腰形或三星形，兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間縫隙很小，使轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動而無過多的泄漏。兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，可使氣體從機(jī)殼一側(cè)吸入，而從另一側(cè)排出。如改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入口與排出口互換。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和轉(zhuǎn)速成正比，而且?guī)缀醪皇艹隹趬毫ψ兓挠绊憽Ａ_茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，風(fēng)量可保持大體不變，故稱為定容式鼓風(fēng)機(jī)。這一類型鼓風(fēng)機(jī)的輸氣量范圍是2～500m3/min，出口表壓在0.8kgf/cm2以內(nèi)，但在表壓為0.4kgf/cm2（kgf/cm2，壓力單位，1kgf/cm2=1×105Pa）附近效率較高。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的出口應(yīng)安裝氣體穩(wěn)壓罐，并配置安全閥。一般采用回流支路調(diào)節(jié)流量。出口閥不能完全關(guān)閉。操作溫度不能超過85℃，否則會使轉(zhuǎn)子受熱膨脹，發(fā)生碰撞。

五、液環(huán)式壓縮機(jī)

如圖1-94所示，液環(huán)式壓縮機(jī)由一個(gè)略似橢圓的外殼和加轉(zhuǎn)葉輪所組成，殼中盛有適量的液體。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片帶動液體旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，液體被拋向外殼，形成一層橢圓形的液環(huán)，在橢圓形長軸兩端形成兩個(gè)月牙形空間。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，月牙形空間內(nèi)的小室逐漸變大和變小各兩次，因此氣體從兩個(gè)吸入口進(jìn)入機(jī)內(nèi)，而從兩個(gè)排出口排出。

液環(huán)式壓縮機(jī)中的液體將被壓縮的氣體與外殼隔開，氣體僅與葉輪接觸，因此輸送腐蝕性的氣體時(shí)，只需葉輪的材料抗腐蝕即可。殼內(nèi)的液體應(yīng)與所輸送氣體不起作用，例如壓送氯氣時(shí)，殼內(nèi)可充填以一定量硫酸。液環(huán)式壓縮機(jī)所產(chǎn)生的表壓可高達(dá)5～6kgf/cm2，但在1.5～1.8kgf/cm2（表壓）間效率最高。

六、水環(huán)式真空泵

水環(huán)式真空泵結(jié)構(gòu)簡單，如圖1-95所示。圓形葉殼中有一偏心安裝的轉(zhuǎn)子，由于殼內(nèi)注入一定量的水，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，將水拋向殼壁形成水環(huán)，此水環(huán)具有液封作用，將葉片間空隙封閉成許多大小不同的空室。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，空室由小到大時(shí)，氣體從吸入口吸入；當(dāng)空室由大到小時(shí)，氣體由壓出口被壓出。

水環(huán)式真空泵屬于濕式真空泵，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，沒有閥門，最高真空度可達(dá)85%。水環(huán)式真空泵內(nèi)的充水量約為一半容積高度。因此，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要不斷地充水以保持充水量并維持泵內(nèi)的液封，同時(shí)也為了冷卻泵體。水環(huán)真空泵可作為鼓風(fēng)機(jī)用，但所產(chǎn)生的壓力不超過1at（表壓）。圖1-94所示的液環(huán)式壓縮機(jī)亦可作為真空泵用，稱為液環(huán)式真空泵。由于液環(huán)真空泵可以處理腐蝕氣體，在化工中應(yīng)用較廣。水環(huán)式真空泵的型式代號為“SZ”。

七、噴射式真空泵

噴射式真空泵簡稱噴射泵。噴射泵如圖1-96所示，是利用流體流動時(shí)，靜壓能與動壓能相互轉(zhuǎn)換的原理來吸送流體的。它可用于吸送氣體，也可吸送液體。在化工生產(chǎn)中，噴射泵常用于抽真空，故稱為噴射式真空泵。

圖1-96所示的為一單級蒸汽噴射泵，當(dāng)蒸汽進(jìn)入噴嘴后，即做絕熱膨脹，并以極高的速度噴出，于是在噴嘴口處形成低壓而將流體由吸入口吸入；吸入的流體與工作蒸汽一起進(jìn)入混合室，然后流至擴(kuò)大管，在擴(kuò)大管中混合流體的流速逐漸降低，壓力因而增大，最后至壓出口排出。單級蒸汽噴射泵僅能達(dá)到90%的真空度，如果要得到更高的真空度，則需采用多級蒸汽噴射泵。

單級蒸汽噴射泵可產(chǎn)生的最終絕對壓為100mmHg；雙級蒸汽噴射泵可產(chǎn)生的最終絕對壓為20～120mmHg；三級蒸汽噴射泵可產(chǎn)生的最終絕對壓為4～25mmHg；四級蒸汽噴射泵可產(chǎn)生的最終絕對壓為0.3～6mmHg；五級蒸汽噴射泵可產(chǎn)生的最終絕對壓為0.05～1mmHg。

噴射泵構(gòu)造簡單，制造容易，可用各種耐腐蝕材料制成，不需基礎(chǔ)工程和傳動設(shè)備。但由于噴射泵的效率低，只有10%～25%，故一般多用作抽真空，而不作輸送用。水噴射泵所能產(chǎn)生的真空度比蒸汽噴射泵的低，一般只能達(dá)到700mmHg左右的真空度，但是由于結(jié)構(gòu)簡單，能源普遍，且兼有冷凝蒸汽的能力，故在真空蒸發(fā)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。

噴射泵的缺點(diǎn)是產(chǎn)生的壓頭小、效率低，其所輸送的液體要與工作流體混合，因而時(shí)使其應(yīng)用范圍受到限制。

子任務(wù)2　 選擇氣體輸送設(shè)備

本任務(wù)中，我們將根據(jù)氣體流體輸送的要求，通過選擇離心式通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)、特性曲線、流量調(diào)節(jié)方法等，學(xué)習(xí)選擇適合于生產(chǎn)工藝條件的氣體流體輸送設(shè)備。

知識儲備

一、離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)

（1）流量（風(fēng)量）Q　流量是指單位時(shí)間內(nèi)通風(fēng)機(jī)輸送的氣體體積，以通風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的狀態(tài)計(jì)，單位為m3/s或 m3/h。

（2）全風(fēng)壓和靜風(fēng)壓　全風(fēng)壓以HT表示，是指1m3被輸送氣體（以進(jìn)口處氣體狀況計(jì)）經(jīng)通風(fēng)機(jī)后增加的總能量；而靜風(fēng)壓Hs表示，僅反映氣體靜壓力的增加。測定離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，可通過測量通風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處有關(guān)的流速或流量和壓力的資料，從伯努利方程計(jì)算得到。

離心式通風(fēng)機(jī)對氣體所提供的能量以1m3氣體作基準(zhǔn)，參照計(jì)算離心泵揚(yáng)程的伯努利方程，以下標(biāo)“1”、“2”分別表示進(jìn)、出口的狀態(tài)，并在該式左、右兩端分別乘以ρg，則得全風(fēng)壓。

上式中，ρ和z2-z1數(shù)值較小，進(jìn)、出口間管段較短，阻力相對較小，空氣直接進(jìn)行風(fēng)機(jī)，u1接近零。因此，上式可簡化為：

其中p2-p1為靜風(fēng)壓Hs，為動風(fēng)壓Hk，因此全風(fēng)壓等于靜風(fēng)壓與動風(fēng)壓的和。

風(fēng)壓的單位與壓力的單位相同，均為Pa。但習(xí)慣上，風(fēng)壓的單位常用mmH2O（1mmH2O=9.81Pa）表示。

（3）軸功率與效率　軸功率可由下式計(jì)算：

二、離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線

離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)在一定的轉(zhuǎn)速下，可表示成風(fēng)量Q與全風(fēng)壓HT、靜風(fēng)壓Hs、軸功率P和效率η四者的關(guān)系曲線，稱為離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線，如圖1-97所示。由圖中HT-Q和Hs-Q的特性，還可以間接地看出Hk-Q的特性關(guān)系。

三、離心式通風(fēng)機(jī)的選用

離心式通風(fēng)機(jī)的選用與離心泵類似，可根據(jù)所需要的氣體流量和風(fēng)壓，對照離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線或性能參數(shù)表選擇合適的通風(fēng)機(jī)。離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓及功率與被輸送氣體的密度直接相關(guān)，而產(chǎn)品樣本中所列舉的風(fēng)壓則又是在規(guī)定的壓力為760mmHg、溫度為20℃、進(jìn)口空氣密度ρ0=1.2kg/m3情況下的數(shù)據(jù)。故選用時(shí)，必須把管路系統(tǒng)所需要的風(fēng)壓HT換算成上述規(guī)定狀況下的風(fēng)壓。

換算關(guān)系為

選用通風(fēng)機(jī)時(shí)，還要根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)（如清潔空氣，易燃、易爆或腐蝕性氣體等）與風(fēng)壓范圍，確定通風(fēng)機(jī)類型。例如輸送的是清潔空氣或與空氣性質(zhì)相近的氣體可選用一般的離心式通風(fēng)機(jī)，常用的低壓通風(fēng)機(jī)有4-72型，中壓通風(fēng)機(jī)有8-18型，高壓通風(fēng)機(jī)有9-27型。

然后還要根據(jù)實(shí)際操作所需風(fēng)量（以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)）與換算成規(guī)定狀態(tài)下的風(fēng)壓，從產(chǎn)品樣本中的性能表或特性曲線查得合適的型號。

每一種型號的離心式通風(fēng)機(jī)又有各種不同直徑的葉輪，因此通風(fēng)機(jī)的型號是在選定類型之后再確定機(jī)號，如4-72No12，“4-72”代表低壓離心式通風(fēng)機(jī)型，“No12”表示機(jī)號，其中“12”表示葉輪直徑為1.2m。

子任務(wù)3　 操作氣體輸送設(shè)備

本任務(wù)中，我們將掌握氣體輸送設(shè)備運(yùn)行前的各項(xiàng)檢查、開車與停車操作、設(shè)備的診斷、設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)、不良現(xiàn)象與事故處理等，保證化工生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行，主要以化工生產(chǎn)過程中常用的離心式鼓風(fēng)機(jī)為對象進(jìn)行說明。

知識儲備

一、離心式鼓風(fēng)機(jī)操作

（1）啟動風(fēng)機(jī)前的準(zhǔn)備工作

①檢查風(fēng)機(jī)和電機(jī)軸承座內(nèi)填充的潤滑油是否合乎要求。

②檢查管道及消音器、過濾器的連接固定部位是否牢固。

③檢查各傳動部位是否符合技術(shù)要求，并盤轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)軸3～5圈，轉(zhuǎn)動要靈活自如，不能有阻滯現(xiàn)象和撞擊聲。

④檢風(fēng)機(jī)出口與進(jìn)口閥門是否關(guān)閉。

⑤檢查電機(jī)、電路及電壓、電流和隔離開關(guān)。

（2）啟動風(fēng)機(jī)操作

①確認(rèn)無誤后按啟動按鈕啟動風(fēng)機(jī)，觀察電壓、電流。

②注意觀察啟動中的震動、聲音是否異常，如有異常應(yīng)立即停機(jī)檢查。

③如無異常，迅速全開風(fēng)機(jī)的出口閥門，再緩慢開風(fēng)機(jī)的進(jìn)口閥門，同時(shí)觀察電流，將風(fēng)機(jī)調(diào)至正常運(yùn)行參數(shù)。

④檢查潤滑、電源、電壓、電機(jī)溫度、軸溫度等是否正常。

（3）啟動風(fēng)機(jī)后的檢查

①啟動開機(jī)5min內(nèi)，操作員工不得離開現(xiàn)場。

②注意觀測鼓風(fēng)機(jī)有無異響、異味、震動、卡阻等現(xiàn)象，如出現(xiàn)此類現(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)檢查，排除后再啟動。

③檢查各連接部位有無氣體泄漏。

④正常運(yùn)轉(zhuǎn)后必須每兩小時(shí)巡檢一次，檢查泵潤滑、電源、電壓、電機(jī)溫度、泵軸溫度等是否正常，聲音、振動是否異常，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即停車檢修。

（4）停風(fēng)機(jī)

①按停止按鈕。

②迅速關(guān)閉泵的進(jìn)、出口閥門。

③停風(fēng)機(jī)后，盤風(fēng)機(jī)軸3圈。

④斷開隔離開關(guān)。

二、離心式鼓風(fēng)機(jī)的維護(hù)、保養(yǎng)及注意事項(xiàng)

1.鼓風(fēng)機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)

①日常維護(hù)與保養(yǎng)必須按說明書進(jìn)行。

②對軸承箱的溫度計(jì)及油標(biāo)的靈敏性應(yīng)定期進(jìn)行檢查。定期檢查潤滑脂的情況，進(jìn)行必要的更換和補(bǔ)充，至少每二十天補(bǔ)充一次，若環(huán)境溫度過高或有泄漏必須縮短加油時(shí)間。

③每三個(gè)月要對軸承內(nèi)的潤滑脂進(jìn)行更換。更換時(shí)，應(yīng)將里面的舊油脂去除干凈，再加入新油脂，加入量為空間的1/3～1/2。鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口消音器和空氣過濾層應(yīng)每月進(jìn)行清掃，并檢查過濾網(wǎng)是否損壞。

④兩臺鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)交替使用，一般每月至少更換一次，不得單臺長期使用。

⑤每年必須對鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行一次全面的檢查。檢查軸承是否損壞；檢查葉輪有無損傷、腐蝕及灰塵等。

2.風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中的注意事項(xiàng)

①檢查有無震動。

②應(yīng)保證煤氣焦油及雜質(zhì)在未進(jìn)入風(fēng)機(jī)前加以嚴(yán)格凈化，以防焦油附著在葉輪上從而破壞平衡。

③風(fēng)機(jī)進(jìn)口應(yīng)保持正壓操作，以防進(jìn)氣管道有空氣吸入產(chǎn)生事故。

④不允許煤氣在風(fēng)機(jī)回流或使煤氣產(chǎn)生意外的碰撞。

⑤如發(fā)現(xiàn)流量過大，不符合使用要求，或短期內(nèi)需要較少的流量，應(yīng)調(diào)節(jié)進(jìn)出口閥門以保證進(jìn)口保持正壓，以達(dá)到使用要求。

⑥對軸承箱的溫度計(jì)及油標(biāo)的靈敏性應(yīng)定期進(jìn)行檢查。

⑦在風(fēng)機(jī)的開車、停車或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行檢查。

⑧對于檢查發(fā)現(xiàn)的小故障，應(yīng)及時(shí)查明原因，設(shè)法消除或處理，小故障不能消除，或發(fā)現(xiàn)大故障時(shí)，應(yīng)立即停車進(jìn)行檢修。

⑨按使用步驟投入運(yùn)行，一般規(guī)定在新裝風(fēng)機(jī)使用100h后即將潤滑油換過。

風(fēng)機(jī)安裝使用后，每臺風(fēng)機(jī)都應(yīng)建立設(shè)備維修保養(yǎng)記錄，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行定期檢修。設(shè)備維修保養(yǎng)記錄上應(yīng)注明風(fēng)機(jī)及電動機(jī)的主要規(guī)格、制造廠名、進(jìn)貨日期等主要項(xiàng)目，同時(shí)還應(yīng)記入每次定期維修保養(yǎng)時(shí)的檢修記錄。

維護(hù)檢修應(yīng)按具體使用情況擬訂合理的維修制度，按期進(jìn)行，建議每年大修一次，并更換軸承和有關(guān)易損件，鼓風(fēng)機(jī)大修建議由本公司或?qū)I(yè)維修人員進(jìn)行檢修。