化工過(guò)程機(jī)器復(fù)習(xí)-v3.0

化工過(guò)程機(jī)器

復(fù)習(xí)要點(diǎn)考試題型：一、填空（20分）二、判斷（5分）三、選擇（10分）四、簡(jiǎn)答（35分）五、計(jì)算（30分）泵的分類：按泵的工作原理和結(jié)構(gòu)形式，分為三類：泵葉片泵（透平泵）容積式泵往復(fù)泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵轉(zhuǎn)子泵：齒輪泵，螺桿泵，滑片泵離心泵軸流泵混流泵旋渦泵其他類型泵（流體作用泵）一、泵的分類：第1章泵二、離心泵主要部件及作用三、離心泵的主要性能參數(shù)：揚(yáng)程（/理論揚(yáng)程）、流量（/理論流量）、功率（軸功率、水力功率、有效功率）、效率、允許汽蝕余量四、速度三角形、歐拉方程（掌握應(yīng)用計(jì)算）五、泵性能曲線、管路特性曲線及工作點(diǎn)六、離心泵串并聯(lián)的選擇串并七、汽蝕（掌握計(jì)算）：汽蝕判別式吸上裝置倒灌裝置八、泵相似條件：幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似幾何相似九、比例定律——相似定律的特例十、比轉(zhuǎn)數(shù)，重點(diǎn)掌握概念和應(yīng)用意義；葉輪切割的概念十一、液體性質(zhì)對(duì)性能影響功率N與密度ρ成正比，即密度增加，功率增加；密度影響泵的吸入特性，密度增加時(shí)，NPSHa下降，易發(fā)生汽蝕。飽和蒸汽壓力對(duì)泵的吸入特性有較大的影響，飽和蒸汽壓上升，NPSHa下降，易汽蝕。液體含有雜質(zhì)后，密度增加，粘度增加，使泵的流量Q、揚(yáng)程H、效率η下降；且對(duì)機(jī)械密封不利，造成泄漏增加，容積效率下降。液體粘度增大，損失增加，揚(yáng)程H、流量Q及效率η下降；軸功率增加。十二、離心泵零部件，軸向力及平衡方法止推軸承；平衡孔；平衡葉片；雙吸葉輪；平衡管；對(duì)稱布置葉輪；平衡鼓；自動(dòng)平衡盤(pán)密封；軸承十三、各種類型的泵主要特點(diǎn)。漩渦泵、往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵的特點(diǎn)和適用范圍；屏蔽泵的特點(diǎn)搜集原始數(shù)據(jù)。泵參數(shù)的選擇及計(jì)算：H－Q。選型：按照工作要求和運(yùn)行參數(shù)，采用合理的選擇方法，選出均能滿足適用要求的幾種型式，然后進(jìn)行全面的比較，最后確定一種形式。校核：型式選定后，進(jìn)行有關(guān)校核計(jì)算，驗(yàn)證所選的泵是否滿足使用要求。如所要求的工況點(diǎn)是否落在高效工作區(qū)，是否大于

十四、泵選用的步驟（要會(huì)看泵的系列型譜）一、壓縮機(jī)分類：按結(jié)構(gòu)形式和原理分：第2章活塞式壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)——是指壓力提高是依靠壓縮氣體的體積實(shí)現(xiàn)的。往復(fù)式壓縮機(jī)是容積式的壓縮機(jī)，最常見(jiàn)的就是活塞式壓縮機(jī)。速度式壓縮機(jī)——先使氣體分子獲得一個(gè)相當(dāng)大的速度，然后通過(guò)擴(kuò)壓器使速度降低，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，例如離心壓縮機(jī)。二、活塞式壓縮機(jī)的主要優(yōu)缺點(diǎn)最大的優(yōu)點(diǎn)是從低壓到超高壓，適應(yīng)壓力范圍廣。工作穩(wěn)定性好。壓力與流量的關(guān)系不大。效率高。適應(yīng)性強(qiáng)。。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多；吸入排出氣體易引起設(shè)備及管路振動(dòng)；慣性力造成轉(zhuǎn)速不能太高，因而不適于大排量的場(chǎng)合；活塞潤(rùn)滑會(huì)造成壓縮介質(zhì)的污染。三、活塞壓縮機(jī)分類在；

按氣缸中心線的相對(duì)位置分類直列式：各列氣缸中心線夾角為0°。其中包括立式（氣缸中心線與地面垂直）和臥式（氣缸中心線與地面平行）。

對(duì)置式：各列氣缸中心線夾角為180°，其中包括對(duì)稱平衡型和對(duì)置型。角度式：氣缸中心線彼此成一定角度，其中包括L型、V型、W型、扇型和星型等。

四、活塞式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)：處理氣體，作功。氣缸、活塞、氣閥等。（填料函、活塞桿、活塞環(huán)）運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲柄、連桿、十字頭等。機(jī)身：支撐（連接）氣缸部分與傳動(dòng)部分。輔助系統(tǒng)：保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)。五、活塞式壓縮機(jī)的工作原理。行程、止點(diǎn)、余隙容積的概念。工作循環(huán)的四個(gè)過(guò)程。六、掌握理論排氣量的概念及計(jì)算。七、掌握排氣系數(shù)及實(shí)際排氣量的計(jì)算。八、掌握理想氣體壓縮的循環(huán)指示功率計(jì)算。九、采用多級(jí)壓縮的理由，級(jí)數(shù)選擇原則，壓力的分配。十、壓縮機(jī)的受力分析：綜合活塞力的概念，幾種典型壓縮機(jī)受力均衡情況。十一、壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性吸氣壓力降低，而排氣壓力不變時(shí)，對(duì)于單級(jí)壓縮機(jī)，壓力比升高，容積系數(shù)降低，排氣量將明顯下降。排氣壓力提高，容積系數(shù)下降，排氣量減少。壓縮密度大的氣體，吸氣終了壓力下降，軸功率增加。氫氣壓縮機(jī)用空氣試車時(shí)要特別防止電機(jī)超載。十二、壓縮機(jī)的氣量調(diào)節(jié)（減荷閥、回流、強(qiáng)制頂開(kāi)吸氣閥、部分行程壓開(kāi)吸氣閥、余隙、轉(zhuǎn)速）。十三、氣閥、密封的結(jié)構(gòu)組成，工作原理。十四、潤(rùn)滑作用、方式、部位。一、離心式壓縮機(jī)的分類

按排氣壓力分：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)；按剖分形式分：水平剖分、高壓筒形<垂直形式剖分>、多軸式二、離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理轉(zhuǎn)子：葉輪與軸的組件。

定子：擴(kuò)壓器、彎道、回流器、吸氣室和蝸殼等固定元件。氣體在級(jí)中的流動(dòng)過(guò)程。第3章離心式壓縮機(jī)三、離心式壓縮機(jī)的適用場(chǎng)合，主要優(yōu)缺點(diǎn)。單級(jí)流量大；運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高；易損件少，維修方便；氣體不與機(jī)器潤(rùn)滑系統(tǒng)的油接觸；轉(zhuǎn)速較高。不適用于氣量太小及壓力比過(guò)高的場(chǎng)合；穩(wěn)定工況區(qū)較窄；效率較活塞壓縮機(jī)低。四、氣體在級(jí)中流動(dòng)的基本方程連續(xù)方程、歐拉方程、能量方程、伯努力方程、熱力過(guò)程方程和壓縮功的表達(dá)式關(guān)聯(lián)。馬赫數(shù)是表征氣流可壓縮性的一個(gè)準(zhǔn)數(shù)。當(dāng)M≤0.3時(shí)，一般可以不考慮密度的變化，即認(rèn)為此時(shí)氣流是不可壓縮的，它所引起的誤差也不超過(guò)9%。當(dāng)M>0.3時(shí)，就必須考慮密度的變化，即必須考慮氣流的可壓縮性了，否則會(huì)造成很大的誤差。氣體的可壓縮性只有在高速時(shí)才明顯地顯示出來(lái)。五、級(jí)中能量損失：馬赫數(shù)對(duì)可壓縮性影響；漏氣損失的影響及控制。六、性能曲線及一般特點(diǎn)：隨流量的減小，壓縮機(jī)提供的壓力比將增大。流量有最大和最小兩個(gè)極限流量；排出壓力也有最大值和最小值?！獕嚎s機(jī)喘振的機(jī)理——流量減小邊界層分離旋轉(zhuǎn)脫離流量進(jìn)一步減小脫離團(tuán)阻塞葉道出口壓力顯著下降倒流整個(gè)壓縮機(jī)系統(tǒng)發(fā)生周期性的低頻大振幅的氣流振蕩現(xiàn)象，就稱為喘振?，F(xiàn)象：級(jí)進(jìn)出口參數(shù)產(chǎn)生強(qiáng)烈脈動(dòng)，葉片振動(dòng)，機(jī)器噪音增大。七、喘振及堵塞工況的形成和控制。喘振的內(nèi)因：流量過(guò)小，小于壓縮機(jī)的最小流量，導(dǎo)致機(jī)內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的氣體旋轉(zhuǎn)脫離；喘振的外因：管網(wǎng)有一定容積，且壓力高于壓縮機(jī)的排壓，造成氣流倒流，產(chǎn)生大幅度的氣流脈動(dòng)。脈動(dòng)的頻率和振幅與管網(wǎng)容量有關(guān)?！竦奈：Α獕嚎s機(jī)性能惡化，壓力、效率降低；出現(xiàn)異常噪聲、吼叫和爆音；機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，使得壓縮機(jī)的軸承、密封損壞，轉(zhuǎn)子和固定部件發(fā)生碰撞，造成機(jī)器嚴(yán)重破壞?！裨颉獧C(jī)器進(jìn)出口設(shè)置監(jiān)視儀表和防喘振控制系統(tǒng)；降低轉(zhuǎn)速；開(kāi)大入口閥；降低后部系統(tǒng)壓力；后部系統(tǒng)壓力無(wú)法降低而生產(chǎn)需求流量又很小的情況下，開(kāi)大壓縮機(jī)防喘振閥?！来竦拇胧a(chǎn)生原因：流量增大，氣流的沖角達(dá)到較大的負(fù)沖角，在葉片工作面上發(fā)生邊界層分離，葉片做功全部轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰繐p失，壓力不再升高，僅用于維持在該流量下流動(dòng)；在流道最小截面處出現(xiàn)了聲速，邊界層分離區(qū)急劇擴(kuò)大，壓縮機(jī)達(dá)到了阻塞工況，此時(shí)壓力得不到提高，流量不再增大?！獕嚎s機(jī)的堵塞工況（最大流量工況）——改變轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法，經(jīng)濟(jì)性最好，調(diào)節(jié)范圍廣，適用于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)。壓縮機(jī)進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)方法，方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性較好，且具有一定的調(diào)節(jié)范圍，在轉(zhuǎn)速固定的壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等采用。轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方法，調(diào)節(jié)范圍較廣，經(jīng)濟(jì)性也好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)壓器葉片調(diào)節(jié)方法，使壓縮機(jī)性能曲線平移，對(duì)減小喘振流量，擴(kuò)大穩(wěn)定工作范圍很有效，經(jīng)濟(jì)性也好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前該法很少單獨(dú)采用，有時(shí)同轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法聯(lián)合使用。出口節(jié)流調(diào)節(jié)方法最簡(jiǎn)單，但經(jīng)濟(jì)性最差，目前只在通風(fēng)機(jī)和小功率的壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)上使用。同時(shí)采用兩種調(diào)節(jié)方法，可取長(zhǎng)補(bǔ)短，最有效地?cái)U(kuò)大壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作范圍。八、離心式壓縮機(jī)的性能調(diào)節(jié)。九、相似的條件。所以，要保持兩臺(tái)離心壓縮機(jī)流動(dòng)完全相似，必須具備以下相似條件：幾何相似；葉輪進(jìn)口速度三角形相似；特征馬赫數(shù)相等；氣體等熵絕熱指數(shù)相等。十、離心式壓縮機(jī)的零部件：重點(diǎn)掌握軸承和密封?；瑒?dòng)軸承的工作原理和種類工作原理：利用軸頸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將潤(rùn)滑油帶入軸頸與軸承瓦之間的間隙而產(chǎn)生油膜壓力，以支承軸頸所加的載荷。優(yōu)點(diǎn)：滑動(dòng)軸承的承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高，潤(rùn)滑油膜具有抗沖擊作用，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械上獲得廣泛應(yīng)用。分類：按承受載荷的方向不同滑動(dòng)軸承分為徑向軸承和推力軸承。半速渦動(dòng)的特點(diǎn)：渦動(dòng)角速度約為轉(zhuǎn)子角速度的一半或稍低，故稱之為半速渦動(dòng)；渦動(dòng)與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相同；渦動(dòng)一旦產(chǎn)生，就在相當(dāng)廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)持續(xù)下去，而且始終保持半速。臨界轉(zhuǎn)速若轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角速度與轉(zhuǎn)子彎曲振蕩的固有圓周頻率相重合，則轉(zhuǎn)子發(fā)生強(qiáng)烈的共振導(dǎo)致轉(zhuǎn)子破壞，轉(zhuǎn)子與此相應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。一旦轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)不發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)。轉(zhuǎn)子彎曲振動(dòng)的臨界轉(zhuǎn)速可有1、2……i階個(gè)，各階臨界轉(zhuǎn)速大致是隨i2增大。但實(shí)際轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速不會(huì)太大，所以關(guān)注1、2階臨界轉(zhuǎn)速。臨界轉(zhuǎn)速對(duì)剛性轉(zhuǎn)子：對(duì)柔性轉(zhuǎn)子：為防止軸承油膜振蕩：油膜振蕩當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高到二倍于一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，半速渦動(dòng)的角速度恰好等于一階臨界轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子－軸承等發(fā)生共振性振蕩，稱為油膜振蕩。油膜振蕩一旦產(chǎn)生，其振蕩頻率就趨近并保持一階臨界轉(zhuǎn)速的頻率不變，不再隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高而變化。油膜振蕩的振幅比半速渦動(dòng)的振幅大得多，有毀壞機(jī)器的危險(xiǎn)。為避免油膜振蕩，要求工作轉(zhuǎn)速小于二階臨界轉(zhuǎn)速。浮動(dòng)環(huán)間隙密封的結(jié)構(gòu)形式和密封原理：自對(duì)中特性干氣密封的結(jié)構(gòu)和工作原理一、主要特點(diǎn)流量大，重量輕，體積較小。靜葉可調(diào)時(shí)流量調(diào)節(jié)范圍寬。單級(jí)壓低，穩(wěn)定工況區(qū)較窄，性能曲線較陡，易喘振。對(duì)固體雜質(zhì)敏感，葉片易受磨損，需設(shè)入口過(guò)濾器。前1、2級(jí)動(dòng)葉片較易損壞。第4章軸流式壓縮機(jī)二、軸流式壓縮機(jī)的系列：A系列（固定靜葉系列）、AV系列（靜葉可調(diào)系列，不宜喘振）。在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，流量增大，壓比下降。轉(zhuǎn)速越高則壓比顯著提高，性能曲線也變得更陡峭，穩(wěn)定工作區(qū)變窄，并向大流量區(qū)移動(dòng)。存在喘振與阻塞等不穩(wěn)定工況。三、軸流式壓縮機(jī)的性能曲線及主要特點(diǎn)。四、軸流式壓縮機(jī)的不穩(wěn)定工況：旋轉(zhuǎn)失速工況、喘振工況、由氣動(dòng)力與葉片彈性特性相互作用引起的顫振工況。一、螺桿壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。工作循環(huán)的三個(gè)過(guò)程。二、螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。第5章