Chemická technika
04 – Zařízení k dopravě plynů
Petr Zbořil

Doprava plynů
nAnalogie s kapalinami
•významné rozdíly – stlačitelnost
ntlakové nádoby – reservoáry = „samospád“ – srv. s kapalinami, výhody
nKonstrukce - účinnost
n
n

Zařízení
nDělení podle Δp (ΔV)
n1 – 1,1 ventilátory
n1,1 – 3 dmychadla
n3 – 1000 kompresory
nAnalogicky vývěvy
•Δp do 1 (100 kPa), ale poměry vysoké, odpovídají kompresorům (poměr tlaků ještě vyšší)
n

nKompresory:
n 1. Pístové (objemové)
n 2. Rotační (objemové)
n 3. Odstředivé
n 4. Proudové
n

Pístové kompresory
nKompresory jedno- a dvojčinné, jedno a vícestupňové
n
n
n
n
nDvojčinný kompresor, diagramy toku (tlaku) – jednočinný, dvojčinný a trojčitý
n
n

Pístové kompresory
nProblém mrtvého prostoru
n
n
n
n
n
n
nDiagram účinnosti
n
n

Pístové kompresory
n
n
n
n
n
n
nSchema kompresoru
n

Pístové kompresory
nKompresory jednočinné a dvoučinné
n Jedno a vícestupňové
n

Pístové kompresory
n
n
n
n
n
n
nDvoustupňové kompresory dvojčinné
n

Pístové kompresory
n
n
n
n
n
n
n
nČtyřstupňový kompresor

Pístové kompresory
n
n
n
n
n
n
nPístová vývěva
n
n

Rotační kompresory
n
n
n
n
n
n
nKompresor – vývěva lopatková

Rotační kompresory
n
n
n
n
n
n
nVývěva s kolujícím rotorem a přepážkou (R – rotor, K – kanálek      pro cirkulaci oleje, VO –
vstupní otvor, V – výstupní ventil, O – osa rotoru, P – posuvná  přepážka, S – statorová komora)

Rotační kompresory
n
n
n
n
n
n
n
nKompresor s kapalinovým pístem

Rotační kompresory
nZubové
n
n
n
n
n
n
nRootsova vývěva
V9
Plyn se nestlačuje, pouze posouvá.
Rotory se o sebe netřou, není třeba mazat.
Frekvence rotace – až tisíce otáček za minutu.
Velká čerpací rychlost. Jako předstupeň
vyžadují rotační vývěvy.
Jsou citlivé na vniknutí nečistot => filtry x snížení
 čerpací rychlosti.
Mezní tlak až 10-5 torr (dvoustupňová vývěva).

Odstředivé kompresory
nPrincip jako u vodních
•Jedno- a vícestupňové
n

Odstředivé vývěvy
n
n
n
n
n
n
nTurbomolekulární lopatková vývěva s dvěma typy lopatek (R – rotor, S – stator, VO – vstupní otvor)
nOtáčky rotoru až 104 ot./min. Molekuly získají impuls ve směru rotace.
nNáročné na přesnost opracování součástek, choulostivé v provozu.
nMezní tlak max. 10-7 torr. U rovných lopatek nemožnost odplynění zahřátím na vysokou teplotu.
nÚpravou tvaru lopatek (rotory a statory mají lopatky orientované naopak) je lze zahřát a odplynit,
mezní tlak až 10-11 torr.
nVelká čerpací rychlost, neobsahují olej => žádná tenze par oleje.
n

Proudová čerpadla
nVývěvy a dmychadla
n
n
n
n
n
n
nPrincip – Bernoulliova rovnice

Proudová čerpadla
nVenturiho trubice a proudová vakuová pumpa
Nasávaní
plynu

Addendum
nStroje na konverzi energie toku tekutin
•analogie čerpadel
•inverzní pochod
•zvl. lopatkové (turbiny, větrníky, kola) i objemové (parní stroj, trkač)
nZvláštní oddíl – expanze plynu – motory
nSpojení stroje s čerpadlem (turbokompresory – TD)
n

n
n
n
nDěkuji za  pozornost

n