2009-12-1
第二章
流体输送机械 一、离心通风机、鼓风机与压缩机
二、旋转鼓风机、压缩机
与真空泵第二节气体输送和压缩设备
2009-12-1
按照终压与压缩比
?通风机,
?鼓风机,
?压缩机,
?真空泵：
终压不大于 14.7× 103Pa(表压 )
终压为 14.7× 103~294× 103Pa,压缩比小于 4。
终压在 294× 103Pa以上, 压缩比大于 4。
将低于大气压强的气体从容器或设备内抽至大气中 。
按结构与工作原理
离心式, 往复式, 旋转式和流体作用式
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一、离心式通风机、鼓风机与压缩机
1、离心式通风机
离心式通风机按所产生的风压不同, 分为：
低压 离心通风机：
中压 离心通风机：
高压 离心通风机,
出口风压低于 0.9807× 103Pa(表压 )；
出口风压为,0.9807× 103Pa~2.942× 103Pa
出口风压为,2.942× 103Pa~14.7× 103Pa
1） 离心式通风机的结构
2009-12-1
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2009-12-1
2） 离心通风机的性能参数与特性曲线
（ 1） 风量,指气体通过进风口的体积流率, 以 Q表示, 单
位为 m3/h或 m3/s。 气体的体积按进口状态计 。
（ 2） 风压,指单位体积的气体通过通风机时所获得的能量,
单位为 N/m2,与压强单位相同, 以 Ht表示 。 取决
于风机的结构, 叶轮尺寸, 转速与进入风机的气
体的密度 。
目前, 还不能用理论方法精确计算离心通风机的风
压, 而是由试验测定 。
2009-12-1
在通风机的进口截面 1-1’ 和出口截面 2-2’ 间列柏努力方程：
???????? ? 2121221212 2/)()()( hfuuppgzzH t ???
简化为
2)(
2
2
12
uPPH
t
????
（ P2－ P1） 称为静风压, 以 HSt表示
2
2
2u? 称为动风压 。
离心通风机的风压为 静风压和动风压之和, 称为全风压 。
2009-12-1
风压与被输送气体的密度 ρ 成正比, 风机性能表上列出
风压是按, 标准状态, 下 (20℃, 1.01× 105Pa)的空气密度测
定的 。 若实际操作条件与上述试验条件不同, 应将操作条件
下的风压 HT’换算为试验条件下的风压 HT,然后按 HT的数值
来选择风机 。
'
2.1'
'
'
??
?
TTT HHH ??
（ 3） 功率和效率
离心通风机的轴功率为：
?1000
QHN T?
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（ 4） 特性曲线
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3） 离心通风机的选用
选择离心通风机的主要步骤为：
（ 1） 根据气体的种类 （ 清洁空气, 易燃气体, 腐蚀性气
体, 含尘气体, 高温气体等 ） 与风压范围, 确定风机的类型
（ 2） 据所要求的风量与全压, 从产品样本或规格目录中
的特性曲线或性能表格中查得适宜的类型与机号 。
2,离心鼓风机和压缩机
1） 离心鼓风机
离心鼓风机外形与离心泵相象 。 蜗壳形的通道为圆形, 但
其 外壳直径与宽度之比较大, 叶轮上数目较多, 转速较高,
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并且有一固定的导轮 。 图 为一台五级离心鼓风机的示意图 。
气体由吸入口进入后, 经过第一级的叶轮和导轮, 然后转入
第 二 级 叶 轮 入 口, 再 依 次 逐 级 通 过 以 后 的 叶 轮
和导轮, 最后由排气口排出 。
离心通风机的送气量大, 但所产生的风压仍不太高, 出口
表压强一般不超过 294× 103Pa。 由于在离心鼓风机中, 气体
的压缩比不高, 所以无需设置冷却装置, 各级叶轮的直径也
大致上相等 。
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2） 离心压缩机
离心压缩机又称 透平压缩机 。 它的主要结构和工作原理
与离心鼓风机相似 。 离心压缩机的 特点 是 叶轮级数多, 通常
在 10级以上, 叶轮转速高, 一般为 5000r/min以上 。 这样可以
产生很多的出口压强, 且由于压缩比高, 气体体积缩小很多
,温度升高大 。 因此 压缩机都分成几段, 每段包括若干级 。
叶轮的直径逐级缩小 。 叶轮宽度也逐级略有缩小, 在 各段之
间设有中间冷却器 。
优点,流量大而均匀, 体积小, 运转平稳, 容易调节, 维
护方便 。
2009-12-1
二、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，机壳内有一个
或两个旋转的转子，没有活塞和阀门等装置。
特点：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且流量大的情况。
1、罗茨鼓风机
罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似, 机壳内有两个
渐开摆线形的转子, 两转子之间, 转子与机壳之间
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缝隙很小, 使转子能自由运动而无过多的泄漏, 两转子的
旋转方向相反, 可使气体从技巧一侧吸入, 从另一侧排出
。 若改变两转子的旋转方向, 则吸入和排出口互换 。
罗次鼓风机的特点,
(1)风量与转速成正比, 转速一定时, 出口压力提高, 风
量可保持大体不变 。
(2)输气量范围,2~500m3/min。 出口表压在 80kPa以内且
在 40kPa附近效率较高 。
(3)流量调节一般用支路调节, 出口阀不能完全关闭, 且
操作温度 ≯ 80-85oC
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2,液环压缩机
液环压缩机 也称纳氏泵, 由略呈椭圆性的外壳和旋转叶轮所
组成, 叶轮在存有适量液体的壳体内旋转, 由叶片带动, 液
体在离心力作用下抛向壳体周边形成椭圆形液环 。 椭圆形长
轴处则形成两个月牙形空隙, 供气体吸入和排出 。 当叶轮旋
转一周时, 在液环和叶片间所形成的密闭空间逐渐变大和变
小各两次, 气体从两个吸气口进入机内, 从两个排气口排出
。 液环压缩机使气体只与叶轮接触而不与壳体接触, 可用
于输送腐蚀性气体 。
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3,真空泵
从设备中或系统中抽出气体, 使其处于绝对压强低于外
界大气压的状态, 所用的输送机械称为真空泵 。 实质上真空
泵也是气体压缩机械, 只是它入口压强低, 出口为常压 。 化
工厂中较常用的型式有：
1） 水环真空泵
水环真空泵的外形呈圆形, 外壳内有一个偏心安装的叶轮,
上有辐射状叶片, 水环真空泵的壳内注入一定量的水, 当叶
轮旋转时, 在离心力的作用下将水甩至壳壁形成水环 。
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水环具有密封作用, 使叶片间的空隙形成大小不同的密封
室 。 当小室增大时, 气体从吸入口吸入, 当小室从大变小
时, 气体由压出口排出 。
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× 103Pa当
被抽吸的气体不宜与水接触时, 泵内可充以其它液体 。
此类泵结构简单, 紧凑, 易于制造和维修 。 但泵的效率较
低, 一般为 30%～ 50%。 另外, 该泵产生的真空度受泵内水
温的限制 。
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2） 喷射泵
喷射泵 是利用高速流体射流时静压能转换为动能而造
成的真空将气体吸入泵体, 在泵内与射流流体混合, 气
体及工作流体一并排出泵体 。
喷射泵的工作流体可以是水, 也可以是蒸汽 。 单级
蒸汽喷射泵可以达到 90%的真空度, 为要获得更高的真空
度, 可以采用多级蒸汽喷射泵 。 喷射泵结构简单, 无运
动部件, 但效率很低, 工作流体消耗很大 。
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流体输送机械 一、离心通风机、鼓风机与压缩机
二、旋转鼓风机、压缩机
与真空泵第二节气体输送和压缩设备
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按照终压与压缩比
?通风机,
?鼓风机,
?压缩机,
?真空泵：
终压不大于 14.7× 103Pa(表压 )
终压为 14.7× 103~294× 103Pa,压缩比小于 4。
终压在 294× 103Pa以上, 压缩比大于 4。
将低于大气压强的气体从容器或设备内抽至大气中 。
按结构与工作原理
离心式, 往复式, 旋转式和流体作用式
2009-12-1
一、离心式通风机、鼓风机与压缩机
1、离心式通风机
离心式通风机按所产生的风压不同, 分为：
低压 离心通风机：
中压 离心通风机：
高压 离心通风机,
出口风压低于 0.9807× 103Pa(表压 )；
出口风压为,0.9807× 103Pa~2.942× 103Pa
出口风压为,2.942× 103Pa~14.7× 103Pa
1） 离心式通风机的结构
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2） 离心通风机的性能参数与特性曲线
（ 1） 风量,指气体通过进风口的体积流率, 以 Q表示, 单
位为 m3/h或 m3/s。 气体的体积按进口状态计 。
（ 2） 风压,指单位体积的气体通过通风机时所获得的能量,
单位为 N/m2,与压强单位相同, 以 Ht表示 。 取决
于风机的结构, 叶轮尺寸, 转速与进入风机的气
体的密度 。
目前, 还不能用理论方法精确计算离心通风机的风
压, 而是由试验测定 。
2009-12-1
在通风机的进口截面 1-1’ 和出口截面 2-2’ 间列柏努力方程：
???????? ? 2121221212 2/)()()( hfuuppgzzH t ???
简化为
2)(
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（ P2－ P1） 称为静风压, 以 HSt表示
2
2
2u? 称为动风压 。
离心通风机的风压为 静风压和动风压之和, 称为全风压 。
2009-12-1
风压与被输送气体的密度 ρ 成正比, 风机性能表上列出
风压是按, 标准状态, 下 (20℃, 1.01× 105Pa)的空气密度测
定的 。 若实际操作条件与上述试验条件不同, 应将操作条件
下的风压 HT’换算为试验条件下的风压 HT,然后按 HT的数值
来选择风机 。
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（ 3） 功率和效率
离心通风机的轴功率为：
?1000
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2009-12-1
（ 4） 特性曲线
2009-12-1
3） 离心通风机的选用
选择离心通风机的主要步骤为：
（ 1） 根据气体的种类 （ 清洁空气, 易燃气体, 腐蚀性气
体, 含尘气体, 高温气体等 ） 与风压范围, 确定风机的类型
（ 2） 据所要求的风量与全压, 从产品样本或规格目录中
的特性曲线或性能表格中查得适宜的类型与机号 。
2,离心鼓风机和压缩机
1） 离心鼓风机
离心鼓风机外形与离心泵相象 。 蜗壳形的通道为圆形, 但
其 外壳直径与宽度之比较大, 叶轮上数目较多, 转速较高,
2009-12-1
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并且有一固定的导轮 。 图 为一台五级离心鼓风机的示意图 。
气体由吸入口进入后, 经过第一级的叶轮和导轮, 然后转入
第 二 级 叶 轮 入 口, 再 依 次 逐 级 通 过 以 后 的 叶 轮
和导轮, 最后由排气口排出 。
离心通风机的送气量大, 但所产生的风压仍不太高, 出口
表压强一般不超过 294× 103Pa。 由于在离心鼓风机中, 气体
的压缩比不高, 所以无需设置冷却装置, 各级叶轮的直径也
大致上相等 。
2009-12-1
2） 离心压缩机
离心压缩机又称 透平压缩机 。 它的主要结构和工作原理
与离心鼓风机相似 。 离心压缩机的 特点 是 叶轮级数多, 通常
在 10级以上, 叶轮转速高, 一般为 5000r/min以上 。 这样可以
产生很多的出口压强, 且由于压缩比高, 气体体积缩小很多
,温度升高大 。 因此 压缩机都分成几段, 每段包括若干级 。
叶轮的直径逐级缩小 。 叶轮宽度也逐级略有缩小, 在 各段之
间设有中间冷却器 。
优点,流量大而均匀, 体积小, 运转平稳, 容易调节, 维
护方便 。
2009-12-1
二、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，机壳内有一个
或两个旋转的转子，没有活塞和阀门等装置。
特点：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且流量大的情况。
1、罗茨鼓风机
罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似, 机壳内有两个
渐开摆线形的转子, 两转子之间, 转子与机壳之间
2009-12-1
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缝隙很小, 使转子能自由运动而无过多的泄漏, 两转子的
旋转方向相反, 可使气体从技巧一侧吸入, 从另一侧排出
。 若改变两转子的旋转方向, 则吸入和排出口互换 。
罗次鼓风机的特点,
(1)风量与转速成正比, 转速一定时, 出口压力提高, 风
量可保持大体不变 。
(2)输气量范围,2~500m3/min。 出口表压在 80kPa以内且
在 40kPa附近效率较高 。
(3)流量调节一般用支路调节, 出口阀不能完全关闭, 且
操作温度 ≯ 80-85oC
2009-12-1
2,液环压缩机
液环压缩机 也称纳氏泵, 由略呈椭圆性的外壳和旋转叶轮所
组成, 叶轮在存有适量液体的壳体内旋转, 由叶片带动, 液
体在离心力作用下抛向壳体周边形成椭圆形液环 。 椭圆形长
轴处则形成两个月牙形空隙, 供气体吸入和排出 。 当叶轮旋
转一周时, 在液环和叶片间所形成的密闭空间逐渐变大和变
小各两次, 气体从两个吸气口进入机内, 从两个排气口排出
。 液环压缩机使气体只与叶轮接触而不与壳体接触, 可用
于输送腐蚀性气体 。
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3,真空泵
从设备中或系统中抽出气体, 使其处于绝对压强低于外
界大气压的状态, 所用的输送机械称为真空泵 。 实质上真空
泵也是气体压缩机械, 只是它入口压强低, 出口为常压 。 化
工厂中较常用的型式有：
1） 水环真空泵
水环真空泵的外形呈圆形, 外壳内有一个偏心安装的叶轮,
上有辐射状叶片, 水环真空泵的壳内注入一定量的水, 当叶
轮旋转时, 在离心力的作用下将水甩至壳壁形成水环 。
2009-12-1
2009-12-1
水环具有密封作用, 使叶片间的空隙形成大小不同的密封
室 。 当小室增大时, 气体从吸入口吸入, 当小室从大变小
时, 气体由压出口排出 。
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× 103Pa当
被抽吸的气体不宜与水接触时, 泵内可充以其它液体 。
此类泵结构简单, 紧凑, 易于制造和维修 。 但泵的效率较
低, 一般为 30%～ 50%。 另外, 该泵产生的真空度受泵内水
温的限制 。
2009-12-1
2） 喷射泵
喷射泵 是利用高速流体射流时静压能转换为动能而造
成的真空将气体吸入泵体, 在泵内与射流流体混合, 气
体及工作流体一并排出泵体 。
喷射泵的工作流体可以是水, 也可以是蒸汽 。 单级
蒸汽喷射泵可以达到 90%的真空度, 为要获得更高的真空
度, 可以采用多级蒸汽喷射泵 。 喷射泵结构简单, 无运
动部件, 但效率很低, 工作流体消耗很大 。
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