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                动图展示各种压缩机的原理
                2021-09-03
                摘要:
                整理了一些常见的压缩机动态图,直观展示出他们的工作原理。 一、转子式压缩机 转子式压缩机通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子,两转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝,主转子(又称阳转子或凸转子),通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。 二、离心式压缩机 离心式压缩机中气压的提高,是靠叶轮旋转、扩压器扩压而实现的。离心式压缩机的工作原理是:当叶轮高速旋转时,气体随着旋转,在离心力作用下,气体被甩到后面的扩压器中去,而在叶轮处形成真空地带,这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转,气体不断地吸入并甩出,从而保持了气体的连续流动。与往复式压缩机比较,离心式压缩机具有下述优点:结构紧凑,尺寸小,重量轻;排气连续、均匀,不需要中间罐等装置;振动小,易损件少,不需要庞大而笨重的基础件;除轴承外,机器内部不需润滑,省油,且不污染被压缩的气体;转速高;维修量小,调节方便。 三、轴流式压缩机 轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机,最大的功率可以达到150000KW,排气量是20000m3;每分钟,它的压缩机能效比可以达到百分之90左右,比离心机要节能一些。 轴流式压缩机的静叶可调机构和带动该机构的中间气缸,机壳是标准化的同一种型号不同级数的机壳,进排气缸是一样的,不同级数机身长度的改变组合木模来实现,当级数不用时,除轴向长度不同外,其它所有结构都一样。主轴都是为镍铬合金钢,叶片材料为铬不锈钢,静叶内缸结构尺寸、轴封、密封、联轴器级轴流式压缩机的附属设备、润滑油系统、控制系统、?;は低扯际欠浅V悄苄偷?。前6级的反动为百分之70,以后几级的反动向为百分之100。 四、活塞式压缩机 活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程),则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气,压缩和排气过程。 活塞式压缩机工作原理: 压缩过程:活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。 排气过程:活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。 五、滑片式压缩机 滑片式压缩机采用传统的、已经得到验证的技术, 以非常低的速度直接进行驱动,具有无与伦比的可靠性。转子是唯一连续运行的部件, 上面有若干个沿长度方向切割的槽, 其中插有可在油膜上滑动的滑片。转子在气缸的定子中旋转。在旋转期间, 离心力将滑片从槽中甩出,形成一个个单独的压缩室。旋转使压缩室的体积不断减小,空气压力不断增大。通过注入加压油来控制压缩产生的热量。高压空气从排气口排出,其中残留的油通过最终的油分离器予以清除。 滑片压缩机工作原理: 空气经由一过滤器及一调节比例阀而吸入,该调节阀主要用于调节空气缸转子,滑片形成的压力腔。转子旋转相对于气缸呈偏心式运转、阀片安装在转子的槽中,通过离心力将滑片推至气缸壁,高效的注油系统能够确保压缩机的冷却及润滑剂的最小损耗量,在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。 六、单螺杆压缩机 螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。20世纪50年代,就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上,由于其结构简单,易损件少,能在大的压力差或压力比的工况下,排气温度低,对制冷剂中含有大量的润滑油(常称为湿行程)不敏感,有良好的输气量调节性,很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围,而且不断地向中等容量范围延伸,广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面,有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业方面,为了节能,亦采用螺杆式热泵作热回收。 七.双螺杆压缩机 双螺杆压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。大气通过进气过滤器将灰尘或杂质滤除后,经进气控制阀进入螺杆空气压缩机机头的吸气齿槽容积腔中,随着阳、阴转子啮合运动,齿槽容积腔中的空气被逐渐压缩,当空气被压缩到规定的压力时,压缩空气即从特定的排气孔口排出,然后流经油气分离罐,此时压缩排出的含油气体在油气分离罐内通过碰撞、拦截、重力作用,绝大部份的油介质被分离下来,然后进入油气分离芯进行二次分离,得到含油量很少的压缩空气,最后通过空气冷却器冷却排出,完成整个工作过程。
                如何选择适合的鼓风机?
                2021-03-25
                摘要:
                鼓风机是污水处理好氧生物处理单元的重要设备,同时也是主要的耗能设备。鼓风机运行的稳定性和经济性是最重要的两个性能指标。如何选取适合的鼓风机,本文作者结合多年设计和运行经验,对多种鼓风机进行了介绍和参数对比,可以帮助大家能够快速的对不同类型鼓风机的适用性和如何选择提出了很好的建议。 概述 目前,二级生物处理污水厂大多数采用鼓风曝气工艺,而鼓风机是此工艺中最为核心的设备之一,鼓风机的能耗有时占污水厂总能耗的50% 以上,因此污水处理厂选用何种形式的风机是一个非常重要的问题。 风机的种类主要有罗茨风机、多级离心风机和单级高速离心风机;其中单级高速离心风机又分为传统单级高速齿轮箱式离心风机、高速磁悬浮离心风机和空气悬浮高速离心风机。 各种曝气风机原理及特点 罗茨风机 工作原理 属于容积式风机,多为三叶型。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间V0内,再经排气口排出。由于吸气后V0空间是全封闭状态,所以在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,V0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间V0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。 风量调节:罗茨风机风量受转速控制,风量调整可通过变频调速进行,变频后风压可以维持。 特点 1)价格低;最简单的回转机械,易于控制和维护; 2)压力随背压变化;小流量高速风机效率较高; 3)效率一般低于多级、单级离心风机; 4)单机流量小于100m/min 时具有最好的性能价格比; 5)流量大于120m/ min 时占地面积大。 多级离心风机 工作原理 离心鼓风机依靠旋转叶轮对气体的作用把电机的机械能传递给液体。由于离心鼓风机的作用,气体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能( 动能) 和压力能都得到增加,被叶轮排出的气体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因气体的排出而形成真空或低压,气体在大气压的作用下被压入叶轮的进口,于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出气体。 特点 1)低转速机械,可靠性高,使用寿命长; 2)购买成本较低;备件为标准件,费用低;不需要复杂的润滑系统; 3)易于采用全风冷式设计,无冷却水相关故障和维保费用; 4)操作维护简单,不需要特别训练的操作维修人员(这对于远离大都市的工厂很重要); 5)满载效率高于罗茨风机,略低于单级离心风机; 6)电机功率小于400kW的机型可选用变频调速和直连驱动方式,可大大提高部分负载的工作效率。在大部分工况下,变频调速的多级离心机效率会高于单级离心机,由于部分负载是污水处理厂最典型的工况,因此多级离心风机对于中小型污水处理厂来说具有更好的性能价格比和良好的长短期效益; 7)噪音低于罗茨风机和单级离心风机; 8)单机流量在100~ 300m/min 时具有最好的性能价格比。 单级高速离心风机 单级高速离心风机(齿轮箱式) 基本原理 基本原理与多级离心风机一样??掌庸姆缁牍芙虢诘家兜鹘谄?。主驱动电机借助联轴器与增速齿轮联接, 增速齿轮驱动高速转动的三元半开式叶轮对气体进行作功, 气体再经扩压器、蜗室、排气消声器、扩压管排出。 风量调节:单级高速离心风机可通过进口导叶调整,风量调整时不影响风压,同时可以降低风机轴功率,达到节能效果。由于变频器调节时,风压下降幅度会较大,可能会无法满足工艺要求,单级高速离心风机一般不用变频调节风量。 特点 1)高转速( 一般超过20000r/ min) ,噪音高; 2)满载效率高, 无法采用变频调速,部分负载能耗高; 3)大流量相对占地面积??; 4)控制系统非常复杂;润滑系统非常复杂;维护保养复杂,大修必须请制造原厂支援; 5)需要特别训练的操作人员; 6)设备投资大;单机流量大于300m3/min 的性能价格比高。 空气悬浮高速离心风机 由永磁无刷高速直流电机及变频系统配以高效空气轴承,不需要齿轮箱增速器及联轴器而直接驱动,叶轮直接与电机结合,而轴被悬浮于主动式空气轴承上,没有物理接触和润滑油系统,所以,空气悬浮高速离心风机具有高效、节能、低噪音、运行可靠和长期无需维护保养的特点。 风量调节与单级高速离心风机类似。 高速磁浮离心风机 高速磁浮离心风机:高速磁浮风机属于单级高速离心风机,与机械齿轮箱式单级高速离心风机的区别为:由配置无接触的磁力轴承的高速电机直接驱动。先进的无齿轮箱高速变频电机驱动系统,结合采用无润滑非接触磁力轴承,减少了效率损失,节约了相应的一系列附属设备(油泵、油冷却器等)的隐性能耗。 由于运行无接触,所以无磨损,在整个风机寿命中可以始终保持良好的性能,实现了极低的维护成本,另外无油操作无需加热、冷却、循环和过滤,大大减少了能耗和运行维护工作。 曝气风机综合对比 三类风机综合对比 能耗对比 1)在流量较小时,三种风机效率差异不是很显著; 2)对于大流量风机,由于罗茨式转速无法提高,效率较低;另两种离心风机差距较小。 投资成本对比 从上图3-1和图3-2两个曲线图可以看出: 1)小流量范围:三种类型风机的能耗相差很小,但是罗茨鼓风机的成本最低,性价比最好。 2)中流量范围:虽然多级离心风机成本比罗茨鼓风机稍高,但是其能耗低、效率高,性价比最好。 3)大流量范围:单级高速离心风机成本最低,能耗也最低,性价比最好。 流量调节对比 1)部分负载:在进行风机选型时,流量和压力会有一定的设计余量,特别是流量,一般会有20%~ 30%的余量;同时由于污水量和水质的波动,每时每刻所需的风量也在变化。所以严格地说,风机总是在部分负载而非总是满载,因而必须对风机的流量进行调节。 2)单级离心风机流量调节:必须采用进口导叶和出口导叶调节,但当流量减小时,功耗并不是同比例减小(如图3示),因此部分负载的效率低,能耗大。 3)多级离心风机流量调节:采用入口蝶阀手动或自动调节,节能效果与单级一样不理想。但是对于中小功率(≤400KW) 多级离心风机采用变频调速技术,功耗基本上与流量同步减小,部分负载的效率高。 结论 由上面的比较可见,三种风机各有优势。风机选型没有最好的,只有最适合的。 1)对于小型污水处理厂(<10000m/d),选择简单可靠的罗茨风机是最好的,虽然效率差一些,但因价格低,总体价格经济效益可能是最好的; 2)对于中型污水处理厂(10000~100000m/d),选择经济实用的多级离心机是最好的,特别是变频调速多级离心机,具有极高的性能价格比,长期综合经济效益佳; 3)对于大型污水处理厂(>100000m/d),单级高速离心风机是最佳选择。 高速离心风机性能指标对比 从上表可以看出,齿轮箱式鼓风机价格偏高、厂房、基础投人大、噪音大,设备安装维护成本高,对电网要求高。磁浮、气浮风机各项综合指标均较好,投资较低、能耗低,节能效果显著。
                风机
                2017-04-09
                摘要:
                风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械?! ∠喙夭问 》缁俏夜云逖顾鹾推迨渌突档南肮呒虺?,通常所说的风机包括:通风机,鼓风机,风力发电机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能,并将气体输送出去的机械?! 》缁闹饕峁共考且堵?、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件(轴承)等?! ∥薅νǚ缁抢米匀环?
                世界著名的离心式压缩机生产厂家
                2017-01-16
                摘要:
                离心压缩机是指排气压力高于0.015MPa、气体主要沿着径向流动的透平压缩机,又称径流压缩机。排气压力低于0.2MPa的,一般又称为离心鼓风机。广泛用于各种工艺流程中,用来输送空气、各种工艺气体或混合气体,并提高其压力。工业上常按用途或气体的种类命名,如高炉鼓风机和氨离心压缩机等。离心式压缩机在国民经济各部门中占有重要的地位,特别是在冶金,石油化工,天然气输送,制冷以及动力等工业部门获得广泛的应用
                引领纯碱工程设计不断创新的人
                2016-12-12
                摘要:
                引领纯碱工程设计不断创新的人访中国成达工程有限公司首席技术专家、我校首届夜大学校友周光耀院士作者:吕东光惠晓丽梅雨张晓丽来源:宣传部新闻中心“工程科技架起了科学发现与产业发展之间的桥梁,是产业革命、经济发展和社会进步的强大杠杆。工程师是新生产力的重要创造者,也是新兴产业的积极开拓者。我们是从事工程科技工作的工程师,应该成为新生产力的重要创造者,这就要求我们在工作中要不断进行创新??梢运荡葱率枪こ淌?
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