Турбокомпрессоры

Для получения более высоких степеней сжатия, чем в турбогазодувках, применяют турбокомпрессоры, по устройству аналогичных многоступенчатым турбогазодувкам. Однако, для увеличения давления нагнетания в них, в отличие от газодувок:

1) увеличивают число колес и изменяют их размеры (в том числе и диаметр);

2) увеличивают скорость вращения колес;

3) применяют охлаждение газа.

В турбокомпрессорах по мере перехода к ступеням более высокого давления уменьшается не только ширина, но и диаметр рабочих колес. Однако направляющие аппараты одинаковы.

Вакуум-насосы

Поршневые вакуум-насосы: а) сухие; б) мокрые.

Сухие вакуум-насосы применяют для откачки только газа, мокрые - для откачки жидкости и газа одновременно. Например в конденсаторах смешения.

Сухие - конструктивно не отличаются от поршневых компрессоров. Иногда эти насосы снабжаются золотниковым механизмом для уменьшения мертвого пространства, что увеличивает производительность.

Мокрые вакуум-насосы не имеют механизма золотникового распределения, а всасывающий и нагнетательные клапаны их несколько увеличены в связи с необходимостью отвода значительного количества жидкости. Поэтому мокрые вакуум-насосы имеют увеличенный объем мертвого пространства и создают разрежения значительно меньше сухих вакуум-насосов.

Сравнение и области применения компрессорных машин различных типов

В химической промышленности наиболее широкое распространение получили поршневые и центробежные компрессорные машины до 1000 амт. или 10000 /час.

Турбокомпрессоры и турбогазодувки отличаются компактностью, простотой устройства, равномерностью подачи. Существенным достоинством является частота подаваемого газа. При подаче 10000-200000 /час и более применяются только турбокомпрессоры.

Ротационные и винтовые компрессоры имеют более высокий КПД и используются при высоких подачах (80000 /час) и небольших давлениях (до 6 атм).

Мокрые поршневые вакуум-насосы создают разрежение 80-85% абсолютного, а наиболее совершенные конструкции 93-97%.

Сухие поршневые вакуум-насосы создают разрежение, 99,9%. Для получения остаточного давления не более 0,05-0,1 мм.рт.ст. используют специальные конструкции ротационных вакуум-насосов.

Такие двухступенчатые машины обеспечивают остаточное давление до 0,005 мм.рт.ст., а трехступенчатые - до 0,001 мм.рт.ст.

Лекция №5 Тема: Разделение жидких и газовых неоднородных систем

Неоднородным или гетерогенными системами называются системы, состоящие из двух или нескольких фаз.

Одна фаза дисперсная или внутренняя, находится в мелкодисперсном состоянии; другая фаза дисперсионная или внешняя.

В зависимости от физического состояния фаз различают следующие неоднородные жидкие и газообразные системы:

Неоднородные системы	Дисперсионная (сплошная) фаза	Дисперсная фаза
суспензия эмульсия пена пыль, дым туман	жидкость жидкость жидкость газ газ	твердое вещество жидкость газ твердое вещество жидкость

В зависимости от размеров твердых частиц суспензии условно подразделяют на:

1) грубые суспензии более 100 мк;

2) тонкие суспензии 0,5-100 мк;

3) мути 0,1-0,5 мк;

4) коллоидные растворы менее 0,1 мк.

Эмульсии - это системы, состоящие из несмешивающихся жидкостей. Под действием силы тяжести эмульсии расслаиваются (керосин-вода). С увеличением концентрации дисперсионной фазы появляется возможность обращения (инверсии) фаз, т.е. фаза, которая была дисперсионной станет дисперсной и наоборот.

Пены - системы, состоящие из жидкостей и распределенных в ней пузырьков газа. По своим свойствам они близки к эмульсиям.

Пыли и дымы - системы, состоящие из газа и распределенных в нем частиц твердого тела. Пыли образуются в результате механического распределения твердых частиц в газе (дробление твердых материалов, просеивание). Туманы - образуются при конденсации паров (газов) с переходом их в жидкое или твердое состояние.

Пыли, дымы и туманы объединяются одним общим названием - аэрозоли. Выбор метода разделения неоднородных систем зависит главным образом от размеров взвешенных частиц.

Применяются следующие методы разделения неоднородных систем:

а) осаждение;

б) фильтрование;

в) центрифугирование;

г) мокрое разделение.

Осаждение - происходит под действием сил тяжести или сил инерции, электростатических или звуковых волн.

Осаждение под действием силы тяжести называется отстаиванием.

Фильтрование - процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость и газ, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы.

Центрифугирование - процесс разделения суспензий и эмульсий в поле центробежных сил.

Мокрое разделение - процесс улавливания взвешенных в газе частиц какой-либо жидкостью (скрубберы).