深度解析羅茨鼓風(fēng)機(jī)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)，英文名Roots blower，系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)，利用兩個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。這種鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于低壓力場(chǎng)合的氣體輸送和加壓，也可用作真空泵。

基本原理

羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)。這種壓縮機(jī)靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積，在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體，當(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時(shí)，因有較高壓力的氣體回流，這時(shí)工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸，它們之間靠嚴(yán)密控制的間隙實(shí)現(xiàn)密封，故排出的氣體不受潤(rùn)滑油污染。

主要特點(diǎn)

其最大的特點(diǎn)是使用時(shí)當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)流量之變動(dòng)甚微，壓力選擇范圍很寬，具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。輸送時(shí)介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(zhǎng)、整機(jī)振動(dòng)小。

真空泵。由于周期性的吸、排氣和瞬時(shí)等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動(dòng)，因而會(huì)產(chǎn)生較大的氣體動(dòng)力噪聲。此外，轉(zhuǎn)子之間和轉(zhuǎn)子與氣缸之間的間隙會(huì)造成氣體泄漏，從而使效率降低。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的排氣量為0.15～150立方米/分，轉(zhuǎn)速為 150～3000轉(zhuǎn)/分。單級(jí)壓比通常小于1.7，最高可達(dá)2.1，可以多級(jí)串聯(lián)使用。

主要介質(zhì)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)為清潔空氣，清潔煤氣，二氧化硫及其他惰性氣體，特殊氣體行業(yè)（煤氣、天然氣、沼氣、二氧化碳、二氧化硫等）及高壓工況的產(chǎn)品。鑒于具有上述特點(diǎn)，因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。

結(jié)  構(gòu)

按轉(zhuǎn)子的形狀，羅茨鼓風(fēng)機(jī)分為兩葉型和三葉型。三葉型轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由兩個(gè)轉(zhuǎn)子進(jìn)行三次吸、排氣。與二葉型相比，氣體脈動(dòng)性小，振動(dòng)也小，噪聲低.

參  數(shù)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為150～3000轉(zhuǎn)/分鐘。流量為0.15～1200立方米/分鐘，壓力為9.8～196千帕，功率為0.75～1000千瓦，單機(jī)重量為100～9000千克。

區(qū) 別

與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別比較大：

⒈工作原理不同，離心風(fēng)機(jī)用的是曲線風(fēng)葉，靠離心力將氣體甩到機(jī)殼處，而羅茨風(fēng)機(jī)用的是兩個(gè)8字形的風(fēng)葉，它們間的間隙很小，靠?jī)蓚€(gè)葉片的擠壓，將氣體擠至出氣口。

⒉由于工作原理不同，一般它們的工作壓力不同，羅茨風(fēng)機(jī)的出氣壓力比較高，而離心風(fēng)機(jī)比較小。

⒊風(fēng)量不同，一般羅茨風(fēng)機(jī)用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方，而離心風(fēng)機(jī)用在壓力要求低，風(fēng)量要求大的地方。

⒋制造精度不一樣，羅茨風(fēng)機(jī)要求的精度很高，對(duì)裝配要求也很嚴(yán)，而離心風(fēng)機(jī)比較松。

運(yùn)行調(diào)節(jié)

根據(jù)流體力學(xué)理論，氣體的流動(dòng)過程將伴隨著損失。例如，氣體流過節(jié)流裝置后，氣流的壓力會(huì)相應(yīng)減少，也就是它們損失了風(fēng)機(jī)的有用功。由于這一切都是在風(fēng)機(jī)輸送氣體的過程中發(fā)生的，也就是浪費(fèi)了風(fēng)機(jī)的能量。

風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)是風(fēng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點(diǎn)。風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，并非永遠(yuǎn)停留在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化，也就是風(fēng)機(jī)實(shí)際上處于變工況下工作。要想使風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓或風(fēng)量達(dá)到某一目標(biāo)值，就需要對(duì)風(fēng)機(jī)或管網(wǎng)進(jìn)行為人為地控制，亦稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)在保證風(fēng)機(jī)能夠穩(wěn)定工作的條件下，既要滿足生產(chǎn)對(duì)流量或壓力的要求，又能最大限度地節(jié)能。簡(jiǎn)言之，調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求，擴(kuò)大（穩(wěn)定）工況，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，防止喘振。

風(fēng)機(jī)采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達(dá)到同一目的，但節(jié)能效果各不相同。

根據(jù)理論分析及實(shí)踐證明，可得出如下4個(gè)方面的結(jié)論。

⑴對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)，出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功最多。盡管相對(duì)流量Qr（實(shí)際流量Q與設(shè)計(jì)流量Q0之比）減少時(shí)，功率亦相應(yīng)減少。如當(dāng)Q=0.65 Q0時(shí)，所對(duì)應(yīng)的功率減少到原來的80%左右，但與其它調(diào)節(jié)方式相比，耗能仍居首位。

⑵如果相對(duì)流量變化不大時(shí)（或稱調(diào)節(jié)深度小時(shí)），幾種調(diào)節(jié)方式耗功差別不大。即調(diào)節(jié)方式對(duì)節(jié)能效果影響不大，甚至不僅不節(jié)能，反而因調(diào)節(jié)裝置的存在多耗功（如液力耦合器）。

⑶一般來說，調(diào)節(jié)深度越大，節(jié)能效果越顯著。因此，要慎重選擇調(diào)節(jié)方式，以期獲得最大效益。

⑷變速調(diào)節(jié)曲線接近理想曲線。所以，變速調(diào)節(jié)方式優(yōu)越，特別是采用變頻電動(dòng)機(jī)調(diào)速的節(jié)能方案為最佳，但需要增設(shè)變頻裝置。對(duì)于中小容量的變頻調(diào)速建議積極試用；由于大容量高電壓變頻調(diào)速裝置價(jià)格較高，應(yīng)結(jié)合具體情況，綜合比較，決定取舍?？傊纫紤]調(diào)節(jié)性能，也要考慮設(shè)備初投資、可靠性及經(jīng)濟(jì)性等，全面評(píng)價(jià)調(diào)節(jié)方式的優(yōu)劣。

主要用途

污水處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖，氣力輸送，水泥，化工，鑄造，面粉等國民經(jīng)濟(jì)部門。

使用維護(hù)

簡(jiǎn)介

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用要求是，輸送的進(jìn)氣介質(zhì)溫度不得高于40℃，介質(zhì)中的微粒雜質(zhì)含量不得大于1000mg/m³，微粒的最大尺寸應(yīng)在0,1mm以下。使用升壓時(shí)，不得超過鼓風(fēng)機(jī)銘牌上所規(guī)定的額定升壓值，由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特殊，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)要求上同其它的風(fēng)機(jī)有許多不同之處，必須注意。

啟動(dòng)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)開機(jī)前應(yīng)作好以下各項(xiàng)準(zhǔn)備工作；

⑴完全打開進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，出氣調(diào)節(jié)閥以及旁通管；

⑵檢查進(jìn)風(fēng)口空氣濾清器是否暢通，濾清器進(jìn)口是否完全打開；

⑶檢查管道、閥門、消聲器、空氣濾清器支撐是否穩(wěn)固，不得有負(fù)荷力加在機(jī)殼上；

⑷檢查潤(rùn)滑油是否良好，型號(hào)是否合適，潤(rùn)滑油層深度應(yīng)達(dá)到規(guī)定油線以上3～5厘米，冷卻水系統(tǒng)是否暢通；

⑸撥動(dòng)聯(lián)軸器、檢查葉輪轉(zhuǎn)運(yùn)是否靈適，有無摩擦碰撞；

⑹檢查各部位聯(lián)接是否良好，有無松動(dòng)；

⑺清除周圍雜物，保持風(fēng)機(jī)兩米范圍內(nèi)無雜物；

⑻檢查電氣部分以及降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)備是否完好；

⑼檢查檢修工具是否齊備，消防滅火器材是否充足完備。

在以上九項(xiàng)工作做完后，即可開機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)開機(jī)應(yīng)首先空車運(yùn)轉(zhuǎn)20～30分鐘，觀察鼓風(fēng)機(jī)有無不正常的現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)有撞擊或摩擦聲，應(yīng)立即停車檢查，并排除故障。待空機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，即可進(jìn)行負(fù)載開機(jī)。待風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，逐漸調(diào)節(jié)出口閥門（或逐漸關(guān)閉放空閥），逐漸加載到額定壓強(qiáng)，但不得超載運(yùn)行。在開機(jī)時(shí)絕對(duì)禁止將進(jìn)、出風(fēng)口閘閥全部關(guān)閉，也不能在滿載時(shí)突然停車。

運(yùn)轉(zhuǎn)

當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，操作工應(yīng)密切注視所有部件運(yùn)行狀況，隨時(shí)觀察機(jī)器各部件的溫度，機(jī)器的振動(dòng)，以及消聲器的噪音，如有異常應(yīng)立即停機(jī)。

停機(jī)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的正常停機(jī)是首先打開旁通管，進(jìn)行“放風(fēng)”，待風(fēng)壓降下來后（基本為零），才能切斷電源，然后關(guān)閉進(jìn)氣閥、冷卻水系統(tǒng)。非正常停機(jī)也應(yīng)首先考慮打開旁通管，進(jìn)行“放風(fēng)”

維護(hù)

正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，每隔1～2小時(shí)檢查一下軸承、油箱內(nèi)潤(rùn)滑油、電機(jī)等的溫度，不得高于規(guī)定值。羅茨鼓風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中噪聲很大，為了降低噪聲，除了安裝消聲器外有時(shí)也可以采用一些簡(jiǎn)便方法以減少噪聲，比如用地穴法。在地下挖一個(gè)4～5m&sup3；的地穴，地穴上蓋封好，用一根導(dǎo)管將進(jìn)風(fēng)口引入地穴，用另一導(dǎo)管將外界空氣引入地穴。兩根導(dǎo)管盡量踩入地穴底，這樣可以減少很多噪音。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方法有兩種，一種是放風(fēng)的方法，這個(gè)方法簡(jiǎn)單可靠，但不經(jīng)濟(jì)。比較經(jīng)濟(jì)的方法是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。部分立窯水泥廠為了提高羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量，就是把鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速加快。但是應(yīng)該注意的是，增加轉(zhuǎn)速要考慮機(jī)械設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度，不能增加很大，一般轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過銘牌的15%。轉(zhuǎn)速增大往往還要更換較大的電機(jī)。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑油3～6個(gè)月更換一次或用孔徑小于50微米的銅絲網(wǎng)過濾一次。第一次起動(dòng)后工作時(shí)間最多為200個(gè)小時(shí)，就應(yīng)換油。消聲器也宜半年左右檢修一次，更換部分或全部吸音材料?？諝鉃V清器應(yīng)經(jīng)常檢修，進(jìn)出口閥門，旁通管應(yīng)保持正常良好狀態(tài)。有問題立即修理。

故障處理

首先問題一關(guān)于風(fēng)量不足處理

⑴轉(zhuǎn)子縫隙大處理方法用工具調(diào)整間隙；

⑵密封漏氣處理方法更換密封裝置；

⑶過濾器網(wǎng)眼堵塞處理方法是更換或者清洗過濾器；

其次電機(jī)過載的問題解決：

⑴潤(rùn)滑油不行，這里建議調(diào)換優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油；

⑵油環(huán)不轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)動(dòng)過慢，這里建議進(jìn)行修理或者更換；

⑶風(fēng)機(jī)軸電機(jī)對(duì)中不良，這里建議重新對(duì)中；

再次密封磨損問題處理：

⑴密封環(huán)與軸套同軸度誤差大，解決方法更換磨損的零部件；

⑵軸彎曲或雜物進(jìn)入密封環(huán)，解決方法清除雜物并且進(jìn)行軸校正；

⑶轉(zhuǎn)子振動(dòng)太大或者軸承間隙過大，解決方法就是更換軸承清除變形影響；

操作說明

⒈輸送介質(zhì)的進(jìn)汽溫度通常不得大于 40℃。

⒉介質(zhì)中微粒的含量不得超過 100mg/m3，微粒最大尺寸不得超過最小工作間隙的一半。

⒊運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承溫度不得高于 95℃，潤(rùn)滑油溫度不高于 65℃。

⒋使用壓力不得高于銘牌上規(guī)定的升壓范圍。

⒌羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪與機(jī)殼、葉輪與側(cè)板、葉輪與葉輪間隙出廠時(shí)已調(diào)好，重新裝配時(shí)要保證該間隙。

⒍羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，主油箱、副油箱油位必須在油位計(jì)兩條紅線之間。

基本要求

1、鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件制造。

2、鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造及一般技術(shù)性能應(yīng)符合JB/T、8941.1的規(guī)定。

3、鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)在進(jìn)氣溫度不高于40℃，氣體中固體微粒的含量不大于100mg/`m^3`，微粒最大尺寸不大于鼓風(fēng)機(jī)氣缸內(nèi)各相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的最小工作間隙之半的條件下正常使用。

4、在規(guī)定工作條件下，鼓風(fēng)機(jī)累計(jì)無故障運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不少于6000h。

周口市風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的羅茨風(fēng)機(jī)用以輸送干凈的空氣，經(jīng)過凈化的半水煤氣、水煤氣、二氧化硫及各種中性氣體，但不適用于輸送易燃、易爆、有毒和強(qiáng)腐蝕作用的介質(zhì)。廣泛應(yīng)用于冶金、輕工、紡織、煤炭、機(jī)械、電力、石油、水泥、化工、建材、環(huán)保、造紙、污水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖、氣力輸送等。

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