工业炉流体设计总结

第一篇：工业炉流体设计总结

新钢连续退火炉技术总结

流体设计部分

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新钢连续退火炉技术总结流体设计部分

在新余钢铁连续退火炉项目中，我担任流体部分的设计协调人，此次是斯坦因（上海）工业炉公司第一次设计连续退火炉流体部分。我的主要任务有：负责该项目脱盐水、冷却水设备和管道的总体设计并参与燃烧系统设备和管道的总体设计；安排设计任务给我的团队成员，完成整个炉区所有流体的详细设计；与其他设计小组（机械组、结构组、电器组）相互协调配合。在总体设计期我就进入了该项目，与各设计小组商讨主要流体设备（泵、风机、大型阀门、膨胀节等）的流量、压力以及定位。为完成总体设计，公司安排我到法国总部培训和技术交流，在近一个月的时间里，我与同事们相互讨论并确定了脱盐水水泵、水箱等设备的安放位置；脱盐水主管道的走向以及支管的布置方案；冷却水主管道的布设；加热段助燃风机、煤气站、废气风机的安装位置；空气主管道、煤气主管道、废气主管道的走向；烧嘴前（后称“嘴前”）阀组布设等总体设计。我将讨论的内容归纳了一下，如下所述。

首先是脱盐水系统。该系统有4台立式水泵，在讨论水泵安放位置过程中，我提出在满足钢结构荷载、水泵安装和拆卸的方便性、与主要用水设备的距离等条件下竟可能的提高水泵的安装位置，因为这样可以相对降低水泵的扬程从而降低能耗。讨论水箱安放位置过程中，我提出在加大钢结构承载力的基础上将水箱落在现有钢结构上，这样可以减少单因水箱而增加的钢结构，同时可以增大炉区的操作空间。经过多番讨论最后决定在+2.0m以上安装水箱和水泵。

其次是冷却水系统，该系统直接接厂房冷却水。所以选择接入点

（TOP）直接关系到主管道布局的合理性。由于整个炉区跨度太大，而且流量也很大。所以经过讨论我们决定采用前后两个TOP点。这样不仅可以有效减少管道的压损从而保证了管道内的水压，同时可以分解流量使主管道管径缩小，有效的节省施工成本。讨论主管道布设的过程中有几个难点，首先是主要用水设备分散，纵向相距近35米横向相距近170米；其次是管道布设需避开多处钢结构主梁、设备，同时还需考虑给电缆留有布设空间而且还需

考虑是否影响到设备的安装与拆卸；最后还需考虑供水的安全性，避免立式炉顶部水管水头过低，低部水头过高。

最后是燃烧系统，该系统的助燃空气风机、煤气阀组、废气风机由于设备大而且需经常更换过滤装置等设备，所以为了检修吊装方便以及减少炉体结构体积等原因，直接布设到地面基础上。煤气、助燃空气以及废气在每层的主管道为了给走廊留出更多的活动空间需要在狭小的空间尽量靠近烧嘴布设。嘴前阀组的布设是整个燃烧系统流体设计的关键和难点，嘴前管道遍布整个加热段，所以他直接关系到整个炉体的美观性，也直观的反应了工业炉流体的设计水平，我建议采用模块式布置，就是把嘴前阀组放到一起进行合理化布置，等布局完成后做为一个模块再与主管道连接，这种方法虽然是反序，但很有效，得到同事们的认同。

在详细设计中我们需考虑流体的技术稳定性、施工可行性、及经济合理性等方面。我认为首先需满足流体设计的技术稳定性，这是大前提，在满足这个前提下再考虑其他方面。我将我的团队成员分为3个小组，分别负责脱盐水，冷却水，废气、煤气和助燃空气管道，因为脱盐水和冷却水相对独立，煤气和助燃空气的流体介质的物理特性相似且相伴而生，废气由于温度高所以物理性能比较特殊，设计的规则也大不相同。下面我分别介绍一下每种流体设计的注意要点和设计思路。

首先是脱盐水，脱盐水由于经过脱盐处理所以管道材质必须选用不锈钢材质，我们选用S304不锈钢。因为不锈钢在管道安装过程中不便于切割和焊接，所以我要求把管道接口设计成法兰（≥DN50）或丝扣(

其次是冷却水，冷却水用户点分布广，整个炉区大约有一百多个用户点。如果布置不好会影响每个用户点的水压和流量从而影响冷却效果，有时设计不合理会导致部分设备的供水不足从而影响冷却效果，有时会使设备温度过高而损坏。为了用水设备的流量都能满足设计流量（无不足和富裕），我们选择在主管接支管时尽量采取等距供水，使每根支管的压损尽可能相同以达到供水均衡性，简单的说布置支管时把主管道当成一个大的分水器，对于局部地区还需增加流量孔板限流。由于冷却水供水的设备多为易损件，所以需要经常更换维修，为了便于设备拆装，我要求所有设备接口都用软管连接。在主管道的局部最低点设置放空阀，并在最高点设置排气阀。

还有燃烧系统。燃烧系统包括助燃空气管道、煤气管道、废气管道。对于空气、煤气废气的主管道，直径较大不便于现场制作。所以我对直径≥DN250的管道进行了排版设计，可以使管道在工厂完成预制，为了给现场安装留有调整空间，我设计了连接板便于主管现场调整；同时为了便于主管道与嘴前阀组连接，我把预制主管的开孔设计成长孔，还设计了焊有小封盖的支管短接头，可以有效的调整嘴前阀组与主管的安装位置。对于煤气管道，由于采用焦炉煤气（焦炉煤气一般含有大量杂质）作为燃料，所以经过长时间使用，管道内会积攒大量煤焦油等杂物从而减少管道的过流面积，严重时会堵塞管道，为了避免发生此类问题我把煤气的主管道设计成倒坡型，通过重力把煤焦油排到系统外，同时嘴前阀组与主管顶部连接可有效避免煤焦油等杂物流入阀组。对于空煤气的嘴前阀组，布置空间有限而且安装设备和管件较多（流量孔板1只，手动阀1只，自动阀一只，变径一只以及软管等），所以在不到1.5m的直管段内无法布设，我们采用回转180°的方式，这样可以有效增加管道的长度。对于废气管道，从烧嘴出来的废气温度近650℃，所以管道材料不能采用碳钢管道（碳钢在高温下刚度会下降）而采用不锈钢材料S321,同时由于管道运行前后的温差较大，所以还需要设计膨胀节。膨胀节的布设需遵循以下条件：

一、两固定支架间必须设置膨胀节；

二、弯头处需布设纵横两膨胀节；

三、膨胀节的膨胀量需根据计算确定并乘以安全系数；

四、膨胀节不便于保温需设隔温板。对于废气管道的保温，由于管道温度较高，所以保温层厚度大，所以设计时需按照保温后的管径设计，留有足够空间。

最后是设备和管道的支架，设计时主要遵循以下原则：

一、劲量利用现有钢结构作为设备及管道支架的支撑点和生根点，但不得设计在主梁上生根支架，因为焊接产生的高温会使钢材刚度降低。

二、不得利用设备作为支架的支撑点和生根点，因为设备可能设计到检修和维护，而且焊接高温会损伤设备。

三、支架距离需在管道的刚度承受范围内。

四、支架的布设需考虑到设备的维修，是否阻挡了设备的拆装。

五、对于废气管道的支架还需考虑到温度原因，为保证支架的刚度，直接接触的部位必须选用不锈钢。而且为了便于管道的胀缩需更具实际情况设计滑动支架。

在设计过程中我的团队遇到了很多困难，比如流体设计人员紧缺、设计时间短、设备信息不明确、结构图纸变更等。对于人手紧我采取一边培养一边参与设计的方法，耐心教授流体设计的规则和方法，敢于的让新人独自去尝试，认识流体设计的重要性，培养对流体设计的兴趣，经过该项目我培养了几个能够独立完成流体详细设计的复合型设计人员。对于设计时间短，我采取分组细化和发挥设计人员特长的方法，比如让善于结构设计的人员去设计废气、空气等大管道，因为这些管道的支架就是小型的钢结构；让设计炉体设备的人去设计冷却水和脱盐水，因为他们熟悉设备的位置和接口。对于设备信息不明确，我采取积极索要、查询以及参照已完成项目等方法获取。经过我与团队所有设计人员的共同努力，我们最终保值保量按时完成了该项目的流体设计任务。根据新钢工程师和公司安装工程师的在管道安装和试用期的反馈，我负责的流体部分设计在安装过程中问题很少，我们的设计得到了公司和客户认可。

：郑磊

2010年9月

第二篇：工业炉总结

第二章 火焰炉内热过程的分析

2.1概述

火焰炉的内热过程是指：在火焰炉里进行着气体流动，燃料燃烧和传热、传质的综合。（它属于一个复杂的以传热为中心的物理和物理化学过程，其中以物理过程为主）炉子内热过程理论构成的基础： 经典流体力学，燃烧学和传热、传质学

2.2炉内气体运动及在循环

1火焰炉炉膛内的气体运动分为 气体射流运动和由它引起的气体回流运动两大部分。

2.2.1 气体再循环的方式

产生炉内气体再循环的方式有3种：内部循环（自然循环），外部循环(结构循环)，钝体循环

内部再循环：由于限制射流动量作用引起的射流前后静压差，从而产生气体在循环。

外部再循环：借助于外部专门的结构和设备来进行特定方式的在循环。

钝体再循环：发生在钝体后面尾流中的再循环

2.2.2 再循环气流的流动情况

回流中心的速度最小，边缘速度最大。

2.2.3 炉气再循环对燃烧的影响

产生两种相反的影响：

1）缩短火焰，减少火焰中小碳粒的浓度，提高火焰温度

原因：由于再循环的作用，将大量高温炽热的燃烧产物带回到火焰根部，有助于燃料的蒸发，气化和着火，提高了该处的化学反应速度。

2）延长火焰，增加火焰中心小碳粒的浓度，降低火焰最高温度。

原因：回流是从较冷的地方返回来的气体，降低了混合气体的温度，冲淡了气体混合物中的氧浓度。

2.3 火焰的基本特征

火焰的基本特征包括：火焰的几何特征，火焰的析热规律，火焰的辐射特性 2.3.1 火焰的几何特征

火焰的几何特征包括：张角，形状和长度。

冷等温自由射流的张角一般在18°22°，而火焰由于燃烧反应的影响，气流受热膨胀后密度下降，体积增加，张角随之增加，可以达到34°

扩散火焰的前沿面由该处的空气消耗系数n≈1来确定的。

火焰的形状决定于 燃料和空气气流的速度及速比、气流旋转和混合情况、喷嘴出口直径等因素。

可见火焰长度：从喷嘴出口至火焰轴线处不完全燃烧程度为qh=1%2%处的长度。化学当量长度Lst：从喷嘴出口至火焰轴线处空气消耗系数n=1时所达到的长度。2.3.3 火焰的辐射特性

火焰的辐射特性包括：火焰的辐射率和吸收率、火焰的温度及辐射热流密度。

影响火焰辐射特性的因素有：燃料的种类，火焰长短、燃烧完全程度等。

火焰在炉内辐射的热流密度的大小还与火焰与被加热物体间的相对位置有关

2.3.3.1 火焰的发射率（黑度）

CO2和H2O是燃烧产物中具有辐射能力的气体。火焰的发射率可以根据CO2和H2O辐射图表算出。(火焰中的小碳粒也具有辐射能力)

暗焰：亮度很小的火焰

火焰增碳：往纯冷焦炉煤气中加入部分重油，这种提高火焰发射率的方法称为火焰增碳。

原因：提高了火焰中碳氢化合物的含量，经过裂解后，提高了火焰中小碳粒的浓度，提高了火焰的发射率和辐射能力。

自动增碳：将冷焦炉煤气隔绝空气预热至1100℃以上，结果在高温下形成发射率较大的辉焰，这种方法称为自动增碳。

当使用天然气做燃料时，如果任凭高压煤气和周围空气剧烈的混合，得到的往往是发射率较小的暗焰。2.3.3.2 火焰温度

1、火焰的温度分布是不均匀的。它和燃料与空气的直接混合状况有关。

2、重油机械雾化喷嘴的火焰温度：离喷嘴口相当一段距离内火焰温度中心处的温度几乎是最低的，与此相关的是气体成分中氧的浓度最高；火焰温度最高处的位置介于中心与边缘之间，只有到了火焰末尾，火焰中心的温度彩笔周围稍高一些。

3、平展旋流火焰的温度分布和它的气体力学特性有关。

4、平焰烧嘴的火焰温度：在紧靠烧嘴砖出口及其四周壁面（因燃料与空气的告诉混合及耐火材料炽热的粗糙表面对燃烧反应的有利作用），该处火焰层温度最高，愈往外由于回流燃烧产物的扩散掺混，冲淡了可燃混合成分的浓度，导致外层火焰温度的下降。

5、火焰的温度通过专门的一起测量，也可以由计算求出。

2.3.3.3 火焰辐射的热流密度

1、由于火焰长度方向析热场的存在，导致其发射率温度分布的不均匀性，一次辐射热流密度的大小也就不同。

2、对于不光亮的火焰，随着火焰的增长，其辐射量在不断的下降，因为短火焰具有比长火焰更高的平均温度。

3、火焰的析热规律：对于一维流场来说，一般可以认为它服从指数规律，但具体的关系式则各不相同。对于某个炉子上燃烧器的析热规律，由于影响因素太多，要比较准确地知道它的析热规律还需测定燃烧产物中可燃气体的含量并计算其蕴含的可释放热量后求得。

2.4 炉内传热

2.4.1.1 炉气温度计炉温概念

1、燃烧产物的理论温度 P17

2、在实际测量中，采用抽气热电偶，再加以适当的误差修正后所得到的温度比较接近炉气的真实温度。（炉温与炉气温度是不同的，一般炉温低于炉气温度）

3、炉温：炉膛中热电偶测出的温度必然是炉气、炉衬、和被加热金属表面与热电偶端之间热交换处于热力平衡下的温度。（不是单纯的某一个部件的温度，而是一个综合温度。）

4、衡量炉气实际温度的方法，把炉膛划分成很多个区域，每个区域中用一个温度来衡量他，许多温度区域的综合就是该炉子的实际温度分布。2.1.1.2平均辐射温压

1、辐射温压：炉气和炉料之间的四次方温差（辐射温压是影响辐射给热量Q最重要的因素）

2、几何平均值：适用于端部供热连续式加热炉加热段的炉温平均值计算。

3、平方平均值：适用于室状炉受热物体表面温度均匀的情况。2.4.1.3 炉衬在炉膛传热中的作用

1、炉衬表面温度比金属表面温度高的原因：（1）炉衬由耐火材料砌筑而成，耐火材料的导热系数比被加热金属的导热系数小很多（2）耐火材料的热容量比金属大很多（3）耐火材料表面发射率比炉气大很多，达0.8～0.9.2、炉围伸展度ω：炉衬表面与经过辐射热交换以后金属表面的比值。

3、炉围伸展度的作用：一方面炉围伸展度增加，差额热流密度qm增加，炉气发射率增加，同时炉围伸展度增加的作用在减少；另一方面炉围伸展度增加，使炉气不充满炉膛，使金属表面温度外为冷气层占据，从而恶化了传热。所以有一个最佳的路子高度。

4、对炉衬温度起主要影响的是炉气温度Tgl和金属温度Tm。

5、炉气的辐射换热：均匀辐射传热，定向辐射传热（直接定向，间接定向，图2-23）

6、射流冲击加热：当流速很大时（大于100m/s）时，对流传热量按累计量计算，远远大于辐射传递热量，这种加热方称为 射流冲击加热。

2.5 火焰加热炉数学模型

1、数学模型的用途有：（1）炉子热工理论的研究；（2）炉子优化设计；（3）炉子热工计算机控制及自动检测。

2、按炉内被加热工件外部传热参数空间特征，可将炉内传热模型分为零维模型、一维模型、二维模型和三维模型。零维模型：这类模型用于模化炉温比较均匀的室内炉。一般希望通过模型求出在已知条件下，炉气、炉墙、工件等等温度随时间的变化规律，并预测工件加热时间或燃料消耗量。

3、一维模型：对于炉长比炉宽大的多的炉子来说，炉气温度沿长方向有明显的变化，而在炉宽及炉高方向炉气温度变化比较小，可以认为是均匀的，这属于一维模型。

4、二维模型：炉长和炉宽方向炉气温度变化明显，而炉高方向可以认为炉气温度是均匀的。

5、三维模型：三个方向的炉气温度都不均匀都要考虑的模型。

第三章：火焰炉热平衡及燃料消耗量

3.1 概述

1、炉子的热平衡是根据热力学第一定律建立起来的，表示在一定的时间内，炉子的热量收入和热量支出在数量上的平衡关系。

2、热平衡测定与计算的目的：a.通过热平衡测定与计算，可以反应出炉子对热量利用的好坏程度，找到炉子节能应该采取的措施。b.设计炉子时，通过炉子热平衡计算，可以确定燃料消耗量。c.热平衡作为一种基本的热工研究方法，可根据需要列出莫以热工设备或其中某一局部热平衡关系式，找出某些热工参数之间的关系，用来分析解决实际问题。

3、热量有效利用系数（热效率）：有效热与供给炉子或炉膛总热量之比。

4、供给炉膛总热量可归纳为：a.燃料燃烧放热 b.物料带入炉膛的物理热 c.空、煤气预热代入炉内的热量 d.氧化放热。

5、注意区分炉膛热量有效利用系数 和 炉子热量有效利用系数（分母不同）。

6、热量利用系数：留在炉膛的热量与总共热量之比

7、区分炉膛热量利用系数 和 炉子热量利用系数。

8、炉子的热量利用系数与烟气带走热量关系甚大，烟气带走的热量主要取决于烟气出炉温度与烟气量。

9、燃耗（能耗）的表示方法：a.单位实物燃耗：生产单位产品所消耗的实际燃料量。b.单位标准燃料消耗量 c.单位热耗：生产单位产品所消耗的热量。d.可比单耗。

10、降低炉子燃耗的主要措施：（1）采取增加供风量来提高空燃比，选用结构合理，能够保证空气和燃料充分混合、调节比较大的燃烧器，或是采用新的燃烧技术，实现空燃比的自动控制等。（2）减少烟气带走的物理热量，利用换热器或蓄热装置将其充分回收利用，重新返回炉膛。（3）减少炉膛的各项热损失。（4）控制炉子小时产量，提高炉子作业率。（5）调整生产结构，加强调度管理，采用新的工艺技术，加强节能意识，通过教育提高生产人员素质等。

第四章 火焰炉的生产率及热效率

4.1 概述

1、火焰炉主要包括平炉、反射炉、均热炉、加热炉、锻造炉和部分热处理炉，炉温可达1000摄氏度以上，属于辐射传热为主的高温炉。

2、单位有效炉底强度：单位有效炉底面积单位时间的产量。

3、在加热时间不变的情况下扩大炉子的装入量，或者在炉子的装入量不变的情况下缩短加热时间，都能提高炉子的生产率。

4、热工因素主要是指影响金属加热外部传热和内部传热的诸因素。外部传热的影响，主要是指影响炉膛热交换的各种因素。内部传热的影响，主要是指和被加热物料有关的物理性质和料坯尺寸等因素。

5、.影响炉子生产率G的因素有：（1）炉膛热平衡a.炉子热负荷BQar.net；b.空气、煤气预热代人热量Qyu；c.钢加热所需单位焓增量ΔI；d.出炉废气带走的热量Qy；e.炉膛各项热损失ΣQsh。（2）炉内热过程a.平均辐射温差 b.综合导来辐射系数 c.对流传热系数 d.料坯厚度 e.被加热金属的热物理性质

6、炉子的负荷与炉子生产率的关系：增大炉子的热负荷，可以提高炉温从而提高金属的加热速度，缩短加热时间，提高炉子的生产率。

7、空炉热负荷：最小热负荷相相当于炉子保温时的热负荷。

8、影响炉膛容积热负荷的因素：燃烧因素，炉膛热交换，炉内气体运动、炉型结构，热工因素。

9、炉子的温度制度和给哦内热制度对生产率的影响：炉温制度分为两大类，一类是一段温度制度或一起温度制度，另一类是二段以上的多段制度或二期以上的多期制度。一段温度制度和供热制度的炉子，生产率最高，但实践起来会有很多困难。

10、废气出炉温度主要决定于炉子的供热负荷和炉膛各项热损失。

11、提高炉子的热负荷，降低各项热损失，废气（烟气）温度提高，炉子生产率提高

12、由图4-3，炉底强度随着料坯厚度的增加而降低。

14、均热炉加热大钢锭，炉底覆盖面在40%左右较为合适。

15、炉子附属设备是指与炉子生产率及热效率有关的其他设备。

16、间歇式装出料炉子的生产率比连续式装出料炉子低。

17、注意炉子生产率、热效率及单位燃料消耗量的关系。

第五章 预热器

1、预热器的作用：a.节约燃料 b.提高燃烧温度 c.改善燃料的燃烧 d.提高炉子的生产率

2、预热器与其他热回收装置相比具有的优点：a.将会受热直接返回到炉内，使系统结构简化 b.没有余热源变化与热用户之间的供需平衡问题，管理方便。c.烟气量与空气量随炉子的热负荷变化，操作简单。

3、预热器的分类：蓄热式，热管式，间壁式

4、金属预热器的分类：辐射型，对流型，复合型

5、辐射式预热器是以吸收高温烟气辐射热为主的换热装置，适宜在高温下工作。

6、辐射式预热器的特点是烟气通路采用较大的截面积。

7、辐射式预热器主的基本传热特性：吸收烟气的辐射热，最适宜回收1000摄氏度以上的高温烟气的余热。它不可能将烟气降低到很低的温度，出口烟气温度一般仍在600摄氏度以上，热回收率低。

8、预热器的热回收率是指烟气具有的热焓中实际被有效回收的比例。

9、提高预热器使用性能的措施：a.正确选择原始数据 b.正确进行设计计算 c.精确制造和施工 d.使用中注意维护。

第六章 金属加热工艺

1、常用钢材结构：体心立方体，面心立方体，密排立方体

2、金属加热工艺包括：金属的加热温度和加热的均匀性、加热速度和加热制度

3、金属加热缺陷包括：过热、过烧、氧化和脱碳。

4、钢内部的传导传热一方面决定于沿断面的温差，另一方面和它本身的热物理性质有关，即和导热系数λ，热扩散率α有关。

5、钢的导热系数和其化学成分、温度、显微组织和夹杂物情况、热加工情况有关。

6、随着合金化程度的增加，钢的导热系数是降低的。

7、钢的显微组织是和钢的化学成分密切相关的，珠光体钢的导热性最好，其次为铁素体钢或马氏体钢，最差的是奥氏体钢。

8、钢的比热容和化学成分、温度、组织结构等有关。a.钢的化学成分对钢的比热容影响并不大 b.随着温度的增加，碳钢和合金钢的比热容稍有增加 c.在相变温度范围内比热容有较大的波动。

9、碳钢在室温下的热扩散率和他的化学成分有关。

10、随着温度的增加，弹性模量E是降低的，而泊松比可以认为是基本不变的。

11、钢的加热温度是指加热完后，钢的表面温度。

12、对于热处理炉来说，钢的加热温度主要是根据由相变温度确定的热处理工艺要求的温度来制定的。

13、钢热加工最合适的温度主要是由钢的塑性和变形抗力来决定的。

14、过烧是指钢晶界发生熔化而后遭到氧化，因而晶粒间失去塑性，热加工后表面出现严重裂纹，严重时甚至会断裂成数块，过烧后的钢是无法挽救的，只能报废

15、.过热

是指钢加热温度太高而时间又长结果晶粒过分长大，因而使塑性降低，热加工后表面出现裂纹。

16、钢的加热温度一般随钢中碳含量的增加而降低，这对碳钢及合金钢都是适用的。

17、钢加热最理想的情况是能把它加热到例外温度都相等。

18、由于温度差引起的内应力叫做温度应力。

19、通常将0～600摄氏度作为温度应力加热区，在这温度范围内，加热必须采取较低的加热速度。20、加热速度通常指的是金属表面升温速度（摄氏度/小时），或者指加热单位厚度的金属所需要的时间（分钟/厘米），以及单位时间加热金属的厚度（厘米/分钟）

21、对于薄材来说，加热速度仅仅受到炉子给热能力的限制，但对厚材来说，加热速度受到两方面的限制：一是金属本身允许的内部温差，二是炉子的加热能力。

22、不同钢种的加热制度包括：钢的最终加热温度、断面允许温差，允许各段的加热速度及炉温制度和加热时间等。

23、氧化铁皮大致分成三层：最外层为Fe2O3，占10%，接着Fe3O4占50%，最里面和金属表面相接的一层为FeO占40%。因此可以认为氧化铁皮的平均成分接近于Fe3O4，其含量为75%。

24、氧化铁皮中FeO的熔点为1577摄氏度，Fe3O4的熔点为1538摄氏度，Fe2O3的熔点为1560摄氏度。

25、影响氧化的因素：（1）温度的影响。钢在200摄氏度以前氧化是非常缓慢的，在200-500摄氏度时仅仅在钢表面上生成一层很薄的氧化层，当温度升到600-700摄氏度时，开始比较显著的氧化，并生成氧化铁皮，从900-1000摄氏度，氧化速度剧烈增长，当温度高于1300摄氏度时，氧化铁皮熔化，氧化进行的更为强烈。（2）加热时间的影响。钢的加热时间越长生成氧化铁皮量越多。（3）炉气成分的影响。炉气成分一般包括CO2、CO、H2O、N2、O2、H2、CH4等。（4）钢的化学成分的影响。钢中含有Cr、Ni、Si、Mn、Al、等元素时，由于这些元素氧化后能生成很致密的氧化膜，这样就阻碍了金属原子或离子想外扩散，结果使氧化速度大为降低。

26、控制影响氧化的一些因素：1）要掌握好加热温度和时间这两个重要因素。2）减少冷空气吸入，特别是减少炉子高温区吸入冷空气。3）采取特殊措施，对减少氧化的收效较大。

27、炉气中具有氧化钢中碳的作用的气体成分为：H2O，CO2，O2和H2。其中，H2O的脱碳能力最强，其次为CO2，H2的脱碳能力最弱。

第三篇：流体教学设计

《气体压强与流速的关系》教学设计

阜新市第十中学：崔英红

一、学习目标：

1、知识目标（1）．让学生初步知道流体具有流动性。

（2）．让学生初步了解流体压强与流速的关系。（3）．让学生初步了解机翼升力产生的原因。

（4）．让学生能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。

2、能力目标（1）．通过实验使学生加强动手实践能力。

（2）．培养学生用所学流体的压强知识分析解决实际问题的能力。（3）．通过小组讨论培养学生的语言表达能力。

3、德育目标：使学生加强爱科学和应用物理知识分析解决研究实际问题的探索精神。

4、情感目标：通过本节课的学习进一步感受物理学的魅力，从而更加热爱物理。

二、教学重点、难点

重点：初步了解流体流动时压强的特点。

难点：能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。

三、教学器材：

学生探究实验材料：乒乓球、漏斗、小纸船、纸张、矿泉水瓶、杯子等。

四、教学流程

（一）引入课题 这一节课我是这样导入的：让学生做两个“漏斗”吹球球不走的小实验，把乒乓球放置于漏斗中间，一个朝上，一个朝下，往漏斗里吹气。事先让同学猜想，球会不会被吹走，球会不会掉下来，然后实验。实验现象与学生猜想不一致，激发学生疑惑和强烈的好奇心，引入今天的课题“流体压强与流速的关系”。那么什么是流体？ 教师答：液体和气体都具有流动性，统称为流体。如：空气、水等。流体流动时的压强称作流体压强。空气和水流动时有快有慢，那流速变化，流体压强是否变化，如何变化？ 师：好，我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。

（二）进行新课

1、学生做一做，比一比：课本91页的想想做做。

看谁能使硬币跳的最高，是什么力量能使硬币跳起来？讨论交流并回答：

这时硬币上下方的空气产生的压强大小关系？怎样才能使硬币跳起来？流动空气的压强跟流速有什么关系？

2、学生提出猜想，设计实验，解释现象。

（1）请同学们手握两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气。（2）纸条一端贴近下嘴唇，用力向纸条上方吹气，观察现象。3.精讲点拨

引导学生分析这些实验：

（1）.实验中的研究对象为什么会运动？（研究对象的两面存在压强差）（2）.什么原因造成了压强差的存在？（3）.这些实验共同说明了一个什么问题？ 4.讨论总结：

并指出，液体和气体都是流体，可以类比。

结论：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。

5.根据课本92页想想做做组织学生制作飞机机翼模型，并提问：把细绳拉平绷紧，用嘴对着“机翼”前端的位置，用力水平吹气，可以看到什么现象，为什么？学生制作，实验，观察现象，交流分析产生升力的原因。

师：现在我们的研究活动以小组进行，请大家在小组内积极地讨论、研究方案，积极地用眼睛去观察、用大脑去思考，并把你们发现的问题记录下来，然后全班交流。看看在实验中能发现些什么？集体的力量是巨大的，看看哪一小组做得最好？

（学生开始实验、探究、讨论，教师巡视各组的实验情况）7.组内交流讨论

学生阅读92页最后一段，记住向上升力的原因：

由于机翼上方空气走过的路程较远，空气流动比下方要快，压强要小。与其相对，机翼下方空气流动较慢，压强较大，上下的压力差造成了对飞机一个向上的升力。

（三）解释现象

（1）鹰在天上滑翔。

（2）当一辆车从地上快速驶过，地上的落叶纷纷在车后向上飞舞。

（3）两船平行行驶发生的海难。

（4）喷雾器喷水。

（5）窗户被外面的大风刮开。

（6）当大风吹过屋顶时，往往会把屋顶掀开，这是为什么呢？在龙卷风到来之前，我们是不是应该是关紧门窗呢？

（7）为什么火车站台都有一条安全线，火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域？

（8）引入课题的两个场景。

（四）随堂练习

1、物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。流体的压强与

有关，流速越大的位置压强反而越小。

2..如图是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____；下方 气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____.3..在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险.这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_____，压强_____，离站台远的地方气体_____，压强 _____，强大的气流会_____

（五）．拓展提升

1.几十吨重的飞机能够腾空而起的原因在于飞机的机翼，迎面吹来的风被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上下对称，机翼上方气流速度大，对机翼的压强

；下方气流速度小，对机翼的压强

。因此在机翼的上下表面产生了，这就是向上的升力。

2.轮船在水中平行航行，为了安全，都要保持一定的间距，若靠得很近，极易发生碰撞。我们在江中游泳时，也不能太靠近行驶的轮船。用所学的知识解释其中的道理。3.飞机机翼上凸下平的特殊结构使飞机获得向上的升力，在现代生活中，有的跑车尾部安装了一种“气流偏导器”。它的主要作用是当跑车在高速行驶时能让车轮更好的抓紧地面。请解释其中道理。

（六）．总结

（七）布置作业

1、课堂上没有做的实验课后可以动手做一做再体验本节的知识。

2、实践活动：制作一个飞机模型，在操场上进行表演，比一比谁的模型飞机在空中飞行的时间长。

3、有兴趣的同学可以查阅资料了解一下飞机的机翼有几种，它们的升力是如何产生的？

第四篇：流体输送总结

流体输送学习总结

专业课上了一学期，从大一的基础知识上升到专业层面，我们了解了化工专业的学习不仅仅是理论方面的，更重要的是实践操作，在实践中我们才能知道自己的不足之处有些知识可能我们课堂上讲解的很好，做的也不错，但是到了实训室就可能会忘掉基本的操作步骤。主要是我们动手操作的时间比较少，对机器还不能得心应手。通过学习我们得了解自己的不足和该努力的地方。

通过一学期的学习虽然不能算得上有什么成就，但还是有点成果的，比如一些常见化工单元操作的基础知识、流体力学的基本知识，动手操作能力得到了锻炼。本学期理论部分主要学习了流体输送技术。流体输送技术包括四流体输送设备、流体输送机械、流体输送过程操作。流体输送设备主要是：贮罐的分类，常用的贮罐形式，贮罐的附件，贮罐的选用。管子的分类，化工常用管子、管件、阀门的特点、适用场合，管路的连接方式。流体输送机械主要是：离心泵的类型、常用的离心泵的特点与使用场合、型号主要性能参数与特性曲线、安装高度、性能的主要影响因素、工作原理，往复式泵的特性。预习时我感觉内容多、难度大，很多东西都看不懂只能在课堂上认真听讲才能了解一些。通过学习这些内容，我对离心泵有了较深入的认识，对往复式泵有了初步了解。流体输送过程操作主要是：流体输送方式及输送机械的选用，我知道了化工生产中液体物料有动力输送、压力输送、真空抽料三种输送方法及三种输送方法的特点、适用范围。理论部分的内容虽然不多，但是要想把它学好学透切还是要花点时间的。实践部分进行了离心泵的串联及并联、旋涡泵、真空抽料、压力输送的实际操作，离心泵的开车、停车、事故处理，液位控制的仿真操作。看起来容易，做起来难，尤其是流量计的操作，很难准确控制。在这些操作过程中我掌握了用离心泵、旋涡泵、真空抽料、压力输送方法输送流体的操作步骤及操作过程中的注意事项。我也认识到了理论与实践相结合的重要性，实践能巩固所学知识，检验所学知识，锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力；但没有理论指导，盲目的乱做，很容易出错。比如我们画流程图，必须仔细认真，可能自己画的时候感觉自己能看懂，就觉得没什么了。但是老师对我们的要求是非常比较严格的，必须按照操作顺序来画，每个部件都必须标准化，而且必须任何操作的人员看到图纸都能进行操作。这导致我们这些不太认真的人不得不多次修改后才能勉强合格。我们也知道老师对我们严格要求是对我们负责。这也是我们将来的工作环境的要求，要知道我们所从事的专业也算是高危行业，化工行业要求每一个员工必须认真对待自己的岗位，要对自己负责也是对他人负责。所以我们必须认真对待学习中遇到的问题，这样也有利于培养我们的安全意识。在实践操作过程当中有很多人就是随便应付了事，认为很简单，做完来就开始玩起来了。我们的实训室设备是有限得所以是分组进行操作的，我们应当有效利用资源，自己对自己负责，多参与多动手，毕竟这样的机会不多，而且在让你单个人进行操作没有组员指点的时候不一定就能完成，所以我也希望大家能多参与。在各个组的组员的努力下，我们动手操作部分的任务基本上都能顺利完成。

这学期也接近尾声了，总的来说还是有点收获的，但是在学习中我发现了自己的一些不足。搜寻信息的能力较差，获取所需信息花费较多的时间与精力。学习方法不科学，课后没有及时预习。我也认识到理论与实际结合的重要性，化工生产中设备的选用除了要考虑设备的性能，还要考虑设备的实际价格，即兼顾理论上的正确性和实际上的可行性。所以我们还得继续努力，为将来的工作打下坚实的基础。在此也谢谢老师的严格教导。

第五篇：流体机械总结

离心式水泵主要由叶轮、叶片、外壳、泵轴和轴承等组成。离心式水泵工作原理：水泵启动前，应先用水注满泵腔和吸水管，以排除空气，称为灌引水。电动机启动后，通过轴带动叶轮旋转，位于叶轮中的水在离心力的作用下被甩向叶轮周围压向泵壳，通过排水管排至地面。与此同时叶轮中心进水口处，由于水被抛至轮缘而形成真空，吸水井中的水在大气压的作用下，通过滤水器、底阀及吸水管进入水泵，填补叶轮中心的真空，叶轮连续旋转，吸水井中的水就不断被吸入和甩出，形成了连续不断的排水。离心式水泵分类：1按叶轮数目分：①单级水泵，泵轴上仅装有一个叶轮。②多级水泵，泵轴上装有几个叶轮。2按水泵吸水方式：①单吸水泵，叶轮上仅有一个进水口②双吸水泵，叶轮两侧各有一个进水口。3按泵壳结构分①螺壳式水泵②分段式水泵，垂直泵轴心线的平面上有泵壳接缝③中开式水泵，在通过泵轴心线的水平面上有泵壳接缝。4按泵轴的位置分：①卧式水泵，泵轴呈水平位置②立式水泵，泵轴呈垂直位置。5按比转数分：①低比转数水泵，比转数ns=40-80②中比转数水泵，比转数ns=80-150③高比转数水泵，比转数ns=150-300 流量：水泵在单位时间内所排出水的体积，用符号Q表示，单位m3/s、m3/h。

杨程：单位重量的水通过水泵后所获得的能量，用符号H表示，单位m。

水泵的允许吸上真空度：在保证水泵不发生汽蚀的情况下，水泵吸水口处所允许的真空度，用符号Hs表示，单位为m。

水泵的汽蚀余量：水泵吸入口处单位重量的水超出水的汽化压力的富余能量，用符号△h表示，单位m。离心式水泵的理论压头方程，由于水流经叶轮情况复杂，先作假设：①水在叶轮内的流动为稳定流动，即速度图不随时间变化②水是不可压缩的，即密度ρ为一常数③水泵在工作时没有任何能量损失，即原动机传递给水泵轴的功率完全用于增加流经叶轮水的能量④叶轮叶片数目无限多且为无限薄。这样水流的相对运动方向恰好与叶片相切，叶片的厚度不影响叶轮的流量，在叶轮同一半径处的流速相等、压力相同。

离心式水泵理论压头方程又称欧拉方程：HL=1/g（u2c2cosα2-u1c1cosα1）由速度图知，c2cosα2=c2u

c1cosα1=c1u 所以HL=1/g（u2c2u-u1c1u）由此方程可以看出：①水从叶轮中所获得的能量，仅与水在叶轮进口及出口处的运动速度有关，与水在流道中的流动过程无关。如果水在叶轮进口时没有扭曲，即a1=900，则c1u=0，这时公式HL=1/g（u2c2u-u1c1u）可改写为HL=1/g u2c2u②理论杨程HL与u2有关，而u2=πD2n/60。因此，增加转速n和加大叶轮直径D2，可以提高水泵的理论杨程。③流体所获得的理论杨程HL与流体种类无关。对于不同流体，只要叶轮进、出口处流体的速度三角形相同，都可以得到相同的HL。

叶轮流道与效率的关系：就叶轮流道阻力而言，后弯叶片因流道长，断面变化的扩散角小，流动结构变化缓慢，所以流动能量损失最小，效率最高。相反前弯叶片的流道短而宽，断面变化的扩散角大，流动结构变化剧烈，流动阻力较大，流动损失也大，是三种叶片中效率最低的，径向叶片的叶轮效率居中。

根据能量损失的形式不同，可将离心式水泵的损失分为机械损失、容积损失和水力损失。

水泵的工况点：把水泵特性曲线和管路特性曲线按同一比例画在同一坐标图上，所得的交点M就是水泵的工作点。

水泵发生汽蚀的根本原因：叶轮入口处的压力低于水在当时水温下的汽化压力。一旦发生汽蚀，水泵的特性将严重恶化。因此，要按照不发生汽蚀的条件确定水泵的吸水高度。

水泵串联的主要目的是为了增加杨程，并联的主要目的是为了增加流量。

改变转速的方法：①皮带轮调速 泵与电动机采用三角带式传动，通过改变泵或电动机的带轮的大小来调速。这种方法使用广泛，但调速范围有限，且不能随时自动调速，需要停机换轮②变频调速 利用变频调速器，通过改变电流频率来改变电动机转速，进而改变泵的转速。该方法优点是能实现泵转速的无极调速。但是由于变频调速器的价格较高，目前应用尚不普遍③采用变速电动机 由于这种电动机较贵，且效率低，故应用不广泛。

如何评价水泵运转的经济性？提高水泵运转经济性的主要方法有那些？水泵运转经济性可用吨水百米电耗和排水系统效率的大小进行评价。方法：提高水泵的运行效率、降低排水管路阻力、改善吸水管路的特性和实行科学管理。

水泵房管子道的作用是什么？水仓的作用是什么？至少要几个？管子道作用：若因突然涌水淹没了井底车场和运输大巷，管子道可作为安全出口，必要是撤离人员和搬运设备。水仓作用：一是遇到突然断电或排水设备发生事故暂时停止运动时，容纳无法排水期间的涌水，二是具有减小水流速度，沉淀矿水中的泥沙，防止排水系统堵塞和减少排水设备磨损。主仓和副仓。

D型泵是单吸、多级、分段式离心泵。主要有转动部分、固定部分。轴承部分和密封部分等组成。

叶轮是离心式水泵的主要部件，作用是将电动机输入的机械能传递给水，使水的压力能和动能得到提高。D型水泵第一级叶轮的入口直径大于其余各级叶轮的入口直径，这样可以减少水进入首级叶轮的速度，提高水泵的抗汽蚀性能，同时，D型水泵叶轮叶片的入口边缘呈扭曲状，以保证全部叶片入口断面都适应入口水流，从而减少水流对入口的冲击损失，这是这种水泵初始杨程较高和效率曲线平坦的原因之一。

固定部分主要包括进水段（前段）、出水段（后段）和中间段等部件，并用拉紧螺栓将它们连接在一起。吸水口位于进水段，为水平方向，出水口位于出水段，为垂直向上。导水圈叶片数应比叶轮叶片数多一片或少一片，使其互为质数，否则会出现叶轮叶片与导水圈叶片重叠的现象，造成流速脉动，产生冲击和震动。

填料装置，吸水侧填料装置的作用是防止空气进入泵内，排水侧填料装置的作用是防止高压水向外泄漏。平衡盘法广泛地应用在多级离心式水泵上，使用平衡盘时，不能同时使用推力轴承，并应保证回水管畅通。离心式水泵启动前必须向泵灌注引水，并在关闭闸阀的情况下进行启动。停止水泵时，应先关闭闸阀，而后停机。吨水百米电耗，即水泵将1t的水提高100m所消耗的电量。矿山排水系统有单水平开采直接排水系统和单水平开采分段排水系统以及多水平同时开采的排水系统。排水系统中主要有水泵房、管子道、水仓等硐室，它们一般都布置井底车场附近。水泵房尺寸大小与水泵机组的数量和外型尺寸有关。

什么叫通风机的全压、静压和动压，它们之间有何关系？通风机产生的风压；一部分用于克服网路阻力，另一部分则消耗在空气排入大气时的速度能的损失上。通常，将通风机产生的全部风压称为全压；用于克服网路阻力的有益

风压称为静压。通风机出口断面的速度能为动压。通风机产生的全压包括静压和动压两部分，静压所占比例越大，这台通风机克服网路阻力的能力也就越大。因此，在设计和使用通风机时，应努力提高通风机产生静压的能力。通风机的噪声是如何产生的？常见的消声措施有哪些？通风机的噪声包括气动噪声、机械噪声和电磁性噪声。①气动噪声是通风机噪声的主要部分，它又包括旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由于叶轮告诉旋转时，叶片作周期性运动，引起空气压力脉动而产生的。涡流噪声主要是由于叶轮叶片与空气互相作用时，在叶片周围的气流引起涡流，这种涡流在粘性力作用下又分裂成一系列小涡流，使气流压力脉动而产生的。②机械噪声包括通风机轴承、皮带及传动的噪声，转子不平衡引起的振动噪声。③电磁性噪声，电磁性噪声主要产生于电动机。消声措施：吸声。消声器、隔声和减振。

矿山常用的通风机，按气体在通风机叶轮中流动情况，分为离心式通风机和轴流式通风机两大类。

离心式通风机：气体沿轴向进入叶轮，并沿径向流出的通风机。

轴流式通风机：气体沿轴向进入叶轮，仍沿轴向流出的通风机。

离心式通风机和轴流式通风机的工作原理都是由于气流通过叶轮时，受到叶轮作用而获得能量，从而实现通风的目的，但因结构不同，两者间又有区别：在离心式通风机中，气流都是径向流动，而在轴流式通风机中，气流是沿轴向流动。

风量就是指单位时间内通风机排出气体的体积。风压是指单位体积的空气流经通风机后所获得的能量用H表示，单位为Pa。

描述离心式和轴流式通风机特性的理论风压方程式和理论风压与理论流量的关系式，同意表示为：理论风压方程式：HL=ρ（u2c2u-u1c1u理论风压与理论流量关系式：HL=ρu22-ρu2cotβ2Q1/S

等积孔就是设想在薄壁上开一面积为Ac的理想孔口，流过该孔口的流量等于网路的风量，孔口两侧的压差等于网路的阻力。

当网路风量一定时，等积孔面积愈大，网路阻力愈小，则通风愈容易。反之等积孔面积愈小，网路阻力愈大，则通风愈困难。

工业利用区：在通风机的特性曲线上，找出一个即满足稳定性又满足经济性的工作范围，此范围就称为通风机的工业利用区。

通风机联合运转的基本方法有串联工作和并联工作两种，串联工作的主要目的是为了增大风压，并联工作的主要目的是为了增大风量。

3通风机的启动与停止，对于风压特性曲线没有不稳定段的离心式通风机，因流量为零时功率最小，故应在闸门完全关闭的情况下进行启动。对于风压特性曲线上有不稳定段的轴流式通风机，若由于不稳定而产生的风压波动量不大时，也可以选择功率最低点为启动工况，此时闸门应半开，流量约为正常流量的30-40%，若不稳定时风压波动太大，也允许在全开闸门情况下启动，启动工况应落在稳定区域内。停止操作为启动操作逆过程。

离心式通风机应在关闭闸门的情况下启动，而轴流式通风机应在闸门半开或全开的情况下启动。

4离心式和轴流式通风机的个体特性曲线，反映的是某台通风机在某一转速下的特性，而离心式通风机的类型特性曲线，则反映了同类型的所有通风机，在不同转速下的特性。只要是同类型通风机，在相似工况下，各类型系数必为定值。

5通风机在网路中工作时，所产生的风压H包括静压Hj和动压Hd两部分。前者用于克服网路阻力，后者则随气流消耗在大气中。通风网路的阻力大小，可用网路阻力损失常数R或Rj和等积孔AC的大小来表示。R或Rj越大，AC越小，说明通风越困难，反之越容易。

6在确定通风机的工况点时应注意，若通风机的特性曲线是全压特性曲线（如离心式通风机），则网路特性曲线也应为全阻力特性曲线；若通风机的特性曲线是静压特性曲线（如轴流式通风机）则网路特性曲线也应当采用静阻力特性曲线。

煤矿常用离心式通风机有4-72-11型，G4-73-11型和K4-73-01型，它们的主要部件包括叶轮、进风口集流器、机壳、传动轴、进气箱、前导器等组成。前两种通风机的叶轮为单侧进风，后者为双侧进风。这些通风机的叶轮叶片都是后弯机翼型，具有良好的空气动力性能，效率较高，叶轮都经过了动、静平衡校正，故运转平衡，噪音低。为了便于调节工况，G4-73-11型通风机还配置了前导器，为将外界空气导入通风机的进风口，K4-73-01型通风机还没有进气箱。

4-72-11型通风机主要由叶轮机壳、进风口和传动部分等组成。叶轮是离心式通风机的关键部件，它由前盘、后盘、叶片和轮毂等零件焊接或铆接而成。集流器的作用是保证气流均匀、平稳地进入叶轮入口，减少流动损失，降低进口涡流噪音。机壳的作用：将叶轮进出口的气体汇集起来，导致通风机的出口，并将气体的部分动压转变为静压。因气流速度转向，会使叶轮进口的气流很不均匀。在进口集流器之前安装进气箱，可改善这种状况。进口导流器（前导器）的作用：扩大适用范围，提高调节性能。2K60型轴流式通风机的叶轮采用了机翼扭曲叶片叶轮，从而避免了气流的径向流动。

离心式和轴流式通风机比较：1结构比较，轴流式通风机结构紧凑，体积较小，重量较轻；但结构较复杂，且各部件都装在筒式机壳内，故障较多，维护困难。2性能比较①风量，轴流式通风机产生的风量较大而风压较低，离心式通风机则相反。②效率，轴流式通风机的平均效率比离心式通风机高，但最高效率比离心式通风机低③特性曲线，轴流式通风机的风压特性曲线呈马鞍型，且在工业利用区内很陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化较小的矿井。离心式通风机的风压特性曲线较平缓，适用于风量变化大而通风阻力变化较小的矿井。3传动方式比较，轴流式通风机允许的圆周速度一般比离心式允许的圆周速度大，故前者可用高速电动机直接拖动（高速电动机效率高、价格低），而后者只有部分型号的通风机（如G4-73-11型）采用电动机直接拖动。4启动方式和运转比较，轴流式通风机应在闸门半开或全开的情况下启动，而离心式通风机则应在闸门全闭的情况下启动。在运转过程中，当风量突然增加时，轴流式通风机的功率增加不多，不易过载，而离心式通风机则相反。5工况调节方法比较，轴流式通风机可通过改变叶轮转速、叶片安装角度、减少叶轮级数和叶片数目，调节前导器等多种方法以及使用闸门节流法进行调节，以适应矿井风量、风压的变化。但是离心式通风机的调节方法较少，一般只能采用闸门节流法或改变叶轮转速和前导器调节法。因此，轴流式通风机可调性优于离心式通风机。6并联工作的稳定性方面比较，轴流式通风机并联工作的稳定性比较差，而离心式通风机并联工作的稳定性较好。7反风方面比较，轴流式通风机即可用反

风道反风，也能反转反风，但离心式通风机只能采用反风道反风。8噪音比较，轴流式通风机运转时产生很大的噪音，如不采取消音措施，大都超过相关规定，而采用消音装置时，则会增加相应费用，同时增大通风阻力。离心式通风机运转产生的噪音较小，一般不超过国家的有关规定。但大型高速离心式风机，也应增设消音装置。反风：像这种根据实际需要，人为地临时改变通风系统中的风流方向，叫做反风。

主要通风系统必须装置两套同等能力的通风机(包括电动机)其中一套工作，一套备用。备用通风机必须能在10min内开动。若选用轴流式通风机，应计算出通风机必须产生的静压，若选用离心式通风机，则应计算出通风机必须产生的全压，同时作出扩散器设计。所选通风机应既能满足矿井生产需要，又能满足稳定性和经济性要求。矿井通风的方法：①自然通风，是利用井上下的气温差和两井口位于不同水平所造成的压力差，而使空气流动的。②机械通风，是利用通风机，强迫井上下的空气按一定的方向进行交流。

矿井通风方式：①抽出式通风②压入式通风

通风机分类：①按工作原理：叶片式和容积式②按风机出口压力：通风机、鼓风机、压风机、真空泵

1.水泵正常工作条件：①稳定工作条件②泵的经济运转条件③泵不发生汽蚀的条件。

2.水泵相似的条件是什么？彼此相似的水泵在相应工况下的参数间存在怎样的关系？同一台水泵参数间又有怎样的关系？相似条件①几何相似②运动相似③动力相似。相似水泵参数关系：①流量关系Q/Q‘

=λ

3n/n’

②杨程关系

H/H’=λ2(n/n’)2③功率关系PZ/P’’

Z=λ5(n/n’)3γη’/γη 同一台水泵①流量关系Q/Q‘

=n/n’

② 杨程关系

H/H’=(n/n’)2③功率关系P’Z/PZ=(n/n’)3

3.水泵工况点条件的目的？有那些调节方法？目的：一是使水泵的工况点始终满足正常工作条件，二是使水泵的流量和杨程满足实际工作的需要。方法：1改变管路特性曲线调节法①闸门节流法②管路并联调节法③旁路分流调节 2改变水泵特性曲线调节法①减少叶轮数目调节法②切割叶轮外径调节法③改变叶轮转速调节法 4.轴向推力是如何产生的？有那些平衡轴向推力的方法？①由于作用在叶轮前、后轮盘上的压力不平衡而产生轴向推力②由于叶轮内水流动量发生变化而产生的轴向推力③由于大小口环磨损严重，泄漏量增加，使前后轮盘上的压力分布规律发生变化，从而引起轴向推力的增加。方法：平衡孔法、对称布置叶轮法、双吸叶轮法、平衡叶片法、平衡鼓法、平衡盘法、推力轴承法。

5.离心式水泵为什么要在关闭调节闸阀的情况下启动和停止？关闭闸阀启动水泵的原因，是由于离心式水泵零流量时轴功率最小，这样可降低启动电流。但水泵也不能长时间在零流量情况下运转，否则会强烈发热。一般空转时间不应超过3min。停泵时，先逐渐关闭排水管上的闸阀，使水泵进入空转状态，而后关闭真空表的旋塞，在按停电按钮，停止电动机。若不如此，则会因逆止阀的突然关闭，使水流速度发生突变，产生水击。严重时，会击毁水泵。6.等积孔与网路阻力的大小有何关系？当网路风量一定时，等积孔面积愈大，网路阻力愈小，则通风愈容易。反之等积孔面积愈小，网路阻力愈大，则通风愈困难。7.如何确保通风机工作的稳定性和经济性？通风机工况点有那些的调节方法？稳定工作条件：HM≤0.9Hjmax

经济工作条件：ηM≥0.8η

jmax

和ηM≥0.6 1改变网路特性曲

线，可通过闸门节流法来实现；2改变通风机的特性曲线

①改变叶轮转速调节法②前导器调节法③改变叶轮叶片安装角调节法④改变叶片数目调节⑤各种调节方法比较 8.轴流式通风机有哪些主要部件？各起什么作用？轴流式风机主要气动零部件有叶轮、导叶、机壳、集流器（集风器）。疏流器（流线体）和扩散器、传动部分等。叶轮用来对流体做功以提高流体能量的关键部件。主要由叶片和轮毂组成，叶片多为机翼扭曲叶片。导叶：导叶的作用是确定流体通过叶轮前或后的流动方向，减少气流流动的能量损失。对于后导叶还有将叶轮出口旋绕速度的动压转换成静压的作用。集流器和疏流器：集流器和疏流器改善气体进入风机的条件，使气体在流入叶轮的过程中过流断面变小，以减少入口流动损失，提高风机效率。扩散器的作用是将流体的部分动压转换为静压，以提高风机静效率。其结构形式有筒型和锥型两种。

9.为什么离心式通风机要在闸门关闭的情况下启动，而轴流式通风机则应在闸门全开或半开的情况下启动？对于风压特性曲线没有不稳定段的离心式通风机，因流量为零时功率最小，故应在闸门完全关闭的情况下进行启动。对于风压特性曲线上有不稳定段的轴流式通风机，若由于不稳定而产生的风压波动量不大时，也可以选择功率最低点为启动工况，此时闸门应半开，流量约为正常流量的30-40%，若不稳定时风压波动太大，也允许在全开闸门情况下启动，启动工况应落在稳定区域内。停止操作为启动操作逆过程。

10.4-72-11型离心式通风机由哪几部分组成？这种通风机效率较高的原因是什么？叶轮、机壳、进风口、皮带轮、机轴、轴承、出风口、轴承架。4-72-11型通风机的叶轮由10个中空后弯机翼型叶片、双曲线型前盘和平板型后盘组成。为使气流以较小的阻力进入叶轮，有一用钢板制成的收敛形进风口。该通风机的进风口为锥弧形整体结构，前部分为圆锥形的收敛段，后部分（接叶轮进口部分）是近似双曲线的扩散段，中间部分为收敛较大的喉部。气流在进风口中流动时，在进风口前部气流加速，在喉部形成高速气流，在进风口后部速度降低并均匀扩散，进入叶轮，这种风口阻力小，进入叶轮的空气扩散均匀，是通风机高效的一个原因。为收集从叶轮甩出的气体，并使其动力转为静压，设一蜗形机壳，叶轮用优质锰钢制成，并经静平衡和动平衡校正，运转平稳、高效，全压效率可达91%。