羅茨鼓風機基礎要求_羅茨風機
羅茨鼓風機基礎要求:羅茨風機基礎知識全解析
羅茨鼓風機,英文名Roots blower,系屬容積回轉鼓風機,利用兩個葉形轉子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉壓縮機。這種鼓風機結構簡單,制造方便,適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓,也可用作真空泵。
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基本原理
羅茨鼓風機系屬容積回轉鼓風機。這種壓縮機靠轉子軸端的同步齒輪使兩轉子保持嚙合。轉子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積,在轉子回轉過程中從吸氣口帶走氣體,當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時,因有較高壓力的氣體回流,這時工作容積中的壓力突然升高,然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉子互不接觸,它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封,故排出的氣體不受潤滑油污染。
主要特點
其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量之變動甚微,壓力選擇范圍很寬,具有強制輸氣的特點。輸送時介質(zhì)不含油。結構簡單、維修方便、使用壽命長、整機振動小。
真空泵。由于周期性的吸、排氣和瞬時等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動,因而會產(chǎn)生較大的氣體動力噪聲。此外,轉子之間和轉子與氣缸之間的間隙會造成氣體泄漏,從而使效率降低。羅茨鼓風機的排氣量為0.15~150立方米/分,轉速為 150~3000轉/分。單級壓比通常小于1.7,最高可達2.1,可以多級串聯(lián)使用。
主要介質(zhì)
羅茨鼓風機輸送介質(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)及高壓工況的首選產(chǎn)品。鑒于具有上述特點,因而能廣泛適應冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。
結構
按轉子的形狀,羅茨鼓風機分為兩葉型和三葉型。三葉型轉子每轉動一次由兩個轉子進行三次吸、排氣。與二葉型相比,氣體脈動性小,振動也小,噪聲低。
參數(shù)
羅茨鼓風機的轉速為150~3000轉/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,單機重量為100~9000千克。
區(qū)別
與離心風機的區(qū)別比較大:
?、惫ぷ髟聿煌?,離心風機用的是曲線風葉,靠離心力將氣體甩到機殼處,而羅茨風機用的是兩個8字形的風葉,它們間的間隙很小,靠兩個葉片的擠壓,將氣體擠至出氣口。
?、灿捎诠ぷ髟聿煌?,一般它們的工作壓力不同,羅茨風機的出氣壓力比較高,而離心風機比較小。
⒊風量不同,一般羅茨風機用在風量要求不大但壓力要求較高的地方,而離心風機用在壓力要求低,風量要求大的地方。
?、粗圃炀炔灰粯?,羅茨風機要求的精度很高,對裝配要求也很嚴,而離心風機比較松。
運行調(diào)節(jié)
根據(jù)流體力學理論,氣體的流動過程將伴隨著損失。例如,氣體流過節(jié)流裝置后,氣流的壓力會相應減少,也就是它們損失了風機的有用功。由于這一切都是在風機輸送氣體的過程中發(fā)生的,也就是浪費了風機的能量。
風機工況點是風機在某一轉速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點。風機實際運行時,并非永遠停留在設計工況點上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化,也就是風機實際上處于變工況下工作。要想使風機的風壓或風量達到某一目標值,就需要對風機或管網(wǎng)進行為人為地控制,亦稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié),實現(xiàn)在保證風機能夠穩(wěn)定工作的條件下,既要滿足生產(chǎn)對流量或壓力的要求,又能最大限度地節(jié)能。簡言之,調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求,擴大(穩(wěn)定)工況,實現(xiàn)節(jié)能,防止喘振。
風機采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達到同一目的,但節(jié)能效果各不相同。
根據(jù)理論分析及實踐證明,可得出如下4個方面的結論。
◆ ◆ ◆
1對于鼓風機和壓縮機,出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功最多。盡管相對流量Qr(實際流量Q與設計流量Q0之比)減少時,功率亦相應減少。如當Q=0.65 Q0時,所對應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。2如果相對流量變化不大時(或稱調(diào)節(jié)深度小時),幾種調(diào)節(jié)方式耗功差別不大。即調(diào)節(jié)方式對節(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)。3一般來說,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。4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機調(diào)速的節(jié)能方案為最佳,但需要增設變頻裝置。對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)速裝置價格較高,應結合具體情況,綜合比較,決定取舍??傊?,既要考慮調(diào)節(jié)性能,也要考慮設備初投資、可靠性及經(jīng)濟性等,全面評價調(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)濟部門。
使用維護
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簡介
羅茨鼓風機的使用要求是,輸送的進氣介質(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,微粒的最大尺寸應在0,1mm以下。使用升壓時,不得超過鼓風機銘牌上所規(guī)定的額定升壓值,由于羅茨鼓風機結構特殊,因此在運轉要求上同其它的風機有許多不同之處,必須注意。
啟動
羅茨鼓風機在啟動開機前應作好以下各項準備工作;
?、磐耆蜷_進氣調(diào)節(jié)閥,出氣調(diào)節(jié)閥以及旁通管;
⑵檢查進風口空氣濾清器是否暢通,濾清器進口是否完全打開;
?、菣z查管道、閥門、消聲器、空氣濾清器支撐是否穩(wěn)固,不得有負荷力加在機殼上;
⑷檢查潤滑油是否良好,型號是否合適,潤滑油層深度應達到規(guī)定油線以上3~5厘米,冷卻水系統(tǒng)是否暢通;
?、蓳軇勇?lián)軸器、檢查葉輪轉運是否靈適,有無摩擦碰撞;
?、蕶z查各部位聯(lián)接是否良好,有無松動;
⑺清除周圍雜物,保持風機兩米范圍內(nèi)無雜物;
?、虣z查電氣部分以及降壓啟動設備是否完好;
⑼檢查檢修工具是否齊備,消防滅火器材是否充足完備。
在以上九項工作做完后,即可開機。羅茨鼓風機開機應首先空車運轉20~30分鐘,觀察鼓風機有無不正常的現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)有撞擊或摩擦聲,應立即停車檢查,并排除故障。待空機運轉正常后,即可進行負載開機。待風機正常運轉后,逐漸調(diào)節(jié)出口閥門(或逐漸關閉放空閥),逐漸加載到額定壓強,但不得超載運行。在開機時絕對禁止將進、出風口閘閥全部關閉,也不能在滿載時突然停車。
運轉
當羅茨鼓風機正常運轉后,操作工應密切注視所有部件運行狀況,隨時觀察機器各部件的溫度,機器的振動,以及消聲器的噪音,如有異常應立即停機。
停機
羅茨鼓風機的正常停機是首先打開旁通管,進行“放風”,待風壓降下來后(基本為零),才能切斷電源,然后關閉進氣閥、冷卻水系統(tǒng)。非正常停機也應首先考慮打開旁通管,進行“放風”。
維護
正常運轉中,每隔1~2小時檢查一下軸承、油箱內(nèi)潤滑油、電機等的溫度,不得高于規(guī)定值。羅茨鼓風機在運轉過程中噪聲很大,為了降低噪聲,除了安裝消聲器外有時也可以采用一些簡便方法以減少噪聲,比如用地穴法。在地下挖一個4~5m3;的地穴,地穴上蓋封好,用一根導管將進風口引入地穴,用另一導管將外界空氣引入地穴。兩根導管盡量踩入地穴底,這樣可以減少很多噪音。
羅茨鼓風機的調(diào)節(jié)方法有兩種,一種是放風的方法,這個方法簡單可靠,但不經(jīng)濟。比較經(jīng)濟的方法是調(diào)節(jié)轉速。部分立窯水泥廠為了提高羅茨風機的風壓、風量,就是把鼓風機的轉速加快。但是應該注意的是,增加轉速要考慮機械設備的機械強度,不能增加很大,一般轉速不應超過銘牌的15%。轉速增大往往還要更換較大的電機。
羅茨鼓風機的潤滑油3~6個月更換一次或用孔徑小于50微米的銅絲網(wǎng)過濾一次。第一次起動后工作時間最多為200個小時,就應換油。消聲器也宜半年左右檢修一次,更換部分或全部吸音材料。空氣濾清器應經(jīng)常檢修,進出口閥門,旁通管應保持正常良好狀態(tài)。有問題立即修理。
故障處理
首先問題一關于風量不足處理
⑴轉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;
?、沁^濾器網(wǎng)眼堵塞處理方法是更換或者清洗過濾器;
其次電機過載的問題解決:
⑴潤滑油不行,這里建議調(diào)換優(yōu)質(zhì)潤滑油;
?、朴铜h(huán)不轉或者轉動過慢,這里建議進行修理或者更換;
?、秋L機軸電機對中不良,這里建議重新對中;
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;
?、戚S彎曲或雜物進入密封環(huán),解決方法清除雜物并且進行軸校正;
?、寝D子振動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
?、陛斔徒橘|(zhì)的進汽溫度通常不得大于 40℃。
?、步橘|(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運轉中軸承溫度不得高于 95℃,潤滑油溫度不高于 65℃。
?、词褂脡毫Σ坏酶哂阢懪粕弦?guī)定的升壓范圍。
?、盗_茨鼓風機葉輪與機殼、葉輪與側板、葉輪與葉輪間隙出廠時已調(diào)好,重新裝配時要保證該間隙。
?、读_茨鼓風機運行時,主油箱、副油箱油位必須在油位計兩條紅線之間。
基本要求
1、鼓風機應符合本標準的規(guī)定,并按照經(jīng)規(guī)定程序批準的圖樣和技術文件制造。
2、鼓風機的設計、制造及一般技術性能應符合JB/T、8941.1的規(guī)定。
3、鼓風機應在進氣溫度不高于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機氣缸內(nèi)各相對運動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,鼓風機累計無故障運行時間應不少于6000h。
羅茨鼓風機基礎要求:羅茨風機安裝基礎及配管要求
2、連接管道之前務必拆除羅茨鼓風機進、出口處的封口紙。
3、連接管路前應徹底清除進、出口管道內(nèi)的鐵銹、焊渣、灰塵等雜物,以免進入風機引起嚴重后果,如果羅茨鼓風機卡死,葉輪破損等。
3、在羅茨鼓風機管道口上,安裝放空裝置,確保風機開機或者停機時處于空載狀態(tài)。
4、泄壓閥須安裝在水平管道上,通過三通垂直安裝,即應保證其軸線與地面垂直。
5、逆止閥必須安裝在水平管道上,應使閥片的旋轉軸呈水平方向,并特別注意介質(zhì)流向
6、逆止閥后應有足夠的空間(直管長度一般為管道直徑的1.5倍),以便于閥門的正常開啟。
羅茨鼓風機基礎要求:羅茨鼓風機的基本結構
羅茨鼓風機主要由機殼、墻板、主軸、從動軸、傳動齒輪和同步齒輪及一對8字形葉輪等組成.
(1)機殼墻板采用灰口鑄鐵,經(jīng)過特殊熱處理.
(2)葉輪采用灰口鑄鐵,經(jīng)過特殊熱處理,葉輪裝配前經(jīng)靜,動平衡調(diào)試完畢
(3)主從軸采用45號鋼制造,并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理,主從軸兩端均用滾動軸承支撐,其驅動端端采用的是可調(diào)軸承,以保證主,從軸在受熱膨脹時沿軸向自由伸展.
(4)墻板采用中空全封閉型,在軸承座端部裝有相對的兩道骨架氟橡膠油封以達到封油之目的.
(5)兩側墻板下帶有排油氣絲堵,在正常運行時,可以通過打開絲堵看有無油、氣排出來確定機封是否泄漏,及漏量大小。
(6)齒輪采用齒輪轂,齒圈結構,采用20Cr經(jīng)過滲碳淬火處理磨齒加工.
(7)密封部:采用雙端面機械密封,一個端面密封氣體部分,另一個密封油部分。機封的冷卻及潤滑有外部設置密封液站提供.
羅茨鼓風機基礎要求:羅茨鼓風機選型的基本知識
原標題:羅茨鼓風機選型的基本知識
一、鼓風機選型的基本知識:
1、標準狀態(tài):指風機的進口處空氣的壓力P=Pa,溫度t=20℃,相對濕度φ=50%的氣體狀態(tài)。
2、指定狀態(tài):指風機特指的進氣狀況。其中包括當?shù)卮髿鈮毫虍數(shù)氐暮0胃叨?,進口氣體的壓力、進口氣體的溫度以及進口氣體的成份和體積百分比濃度。
3、鼓風機流量及流量系數(shù)
3.1、流量:是指單位時間內(nèi)流過風機進口處的氣體容積。
用Q表示,通常單位:m3/h或m3/min。
3.2、流量系數(shù):φ=Q/(900πD22×U2)
式中:φ:流量系數(shù) Q:流量,m3/h
D2:葉輪直徑,m
U2:葉輪外緣線速度,m/s(u2=πD2n/60)
4、鼓風機全壓及全壓系數(shù):
4.1、鼓風機全壓:風機出口截面上的總壓與進口截面上的總壓之差。用PtF表示,常用單位:Pa
4.2、全壓系數(shù):ψt=KpPtF/ρU22
式中, ψt:全壓系數(shù) Kp:壓縮性修正系數(shù) PtF:風機全壓,Pa ρ:風機進口氣體密度,Kg/m^3 u2:葉輪外緣線速度,m/s
5、鼓風機動壓:風機出口截面上氣體的動能所表征的壓力,用Pd表示。常用單位:Pa
6、鼓風機靜壓:風機的全壓減去風機的動壓,用Pj表示。常用單位:Pa
7、鼓風機全壓、靜壓、動壓間的關系:
風機的全壓(PtF)=風機的靜壓(Pj)+風機的動壓(Pd)
8、鼓風機進口處氣體的密度:氣體的密度是指單位容積氣體的質(zhì)量,用ρ表示,常用單位:Kg/m3
9、鼓風機進口處氣體的密度計算式: ρ=P/RT
式中:P:進口處絕對壓力,Pa R:氣體常數(shù),J/Kg·K。與氣體的種類及氣體的組成成份有關。
T:進口氣體的開氏溫度,K。與攝氏溫度之間的關系:T=273+t
10、標準狀態(tài)與指定狀態(tài)主要參數(shù)間換算:
10.1、流量:ρQ=ρ0Q0
10.2、全壓:PtF/ρ=PtF0/ρ0
10.3、內(nèi)功率:Ni/ρ=Ni0/ρ0
注:式中帶底標“0”的為標準狀態(tài)下的參數(shù),不帶底標的為指定狀態(tài)下的參數(shù)。
11、鼓風機比轉速計算式: Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4
式中: Ns:風機的比轉速,重要的設計參數(shù),相似風機的比轉速均相同。 n:風機主軸轉速,r/min
Q0:標準狀態(tài)下風機進口處的流量,m3/s Kp: 壓縮性修正系數(shù) PtF0: 標準狀態(tài)下風機全壓,Pa
12、壓縮性修正系數(shù)的計算式:
Kp=k/(k-1)×[(1+p/P)(k-1)/k-1]×(PtF/P)-1
式中:PtF:指定狀態(tài)下風機進口處的絕對壓力,Pa k:氣體指數(shù),對于空氣,K=1.4
13、鼓風機葉輪直徑計算式: D2=(27/n)×[KpPtF0/(2ρ0ψt )]1/2
式中:D2:葉輪外緣直徑,m n:主軸轉速:r/min Kp:壓縮性修正系數(shù) PtF0:標準狀態(tài)下風機全壓,單位:Pa
ρ0:標準狀態(tài)下風機進口處氣體的密度:Kg/m3 ψt:風機的全壓系數(shù)
14、管網(wǎng):是指與鼓風機聯(lián)接在一起的,氣流流經(jīng)的通風管道以及管道上所有附件的總稱。
15、管網(wǎng)阻力的計算式:Rj=KQ2
式中: Rj:管網(wǎng)靜阻力,Pa
K:管網(wǎng)特性系數(shù)與管道長度、附件種類、多少等因素有關,確定其值的方法通常采用:計算法,類比法和實際測定法。
Q:風機的流量,m3/s
16、常見壓力單位間的換算關系:
1毫米水柱(mmH2O)=9.807帕(Pa)
17、大氣壓力與海撥高度間近似關系: P=-(9.4~11.2)H
式中:P:大氣壓力Pa H:海撥高度:m
二、 選型實例(僅舉一例)
為2T/h工業(yè)鍋爐選擇一臺引風機。已知最大負荷時所需風機性能參數(shù)及相應的進氣條件,如下:
流量:Q=6800 m3/h ,進口溫度:t1=200℃
全壓:PtF=2010 Pa , 進口絕對壓力P=96000 Pa
解:1、每秒鐘流量:Qs=6800/3600=1.89 m3/s
2、指定條件下空氣密度:ρ=P/RT=96000/(287×(273+200))=0.707 Kg/m3
3、換算為標準狀態(tài)下的全壓: PtF0=PtF×ρ0/ρ=2010×1.2/0.707=3412 Pa
4、選定風機主軸轉速:n=2800 r/min
5、計算壓縮性修正系數(shù):
Kp=K/(K-1)[(1+PtF/P)((k-1)/k)-1]×(PtF/P)-1
=1.4/(1.4-1) ×[(1+2010/96000)(1.4-1)/1.4-1] ×(2010/96000)-1
=0.9926
6、計算所需風機的比轉速:
Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4
=5.54×2800×1.89^0.5/(0.9926×3412)3/4
=48
7、選用Y5-48型離心引風機,查得該型風機無因次特性曲線最高效率點參數(shù)為:
流量系數(shù):φ=0.1225 全壓系數(shù):ψt=0.536 內(nèi)效率:η=0.835
8、計算葉輪外徑:
D2=(27/n)×[KpPtF0/(2ρ0ψt )]1/2
=(27/2800)×[0.9926×3412/(2×1.2×0.536 )]1/2
=0.497m
選用Y5-48-11№5C引風機
9、校核內(nèi)功率:
Ni=PtFQs/1000η=2010×1.89/(1000×0.835)=4.5 KW
電機容量儲備系數(shù)取為1.3,帶傳動機械效率取0.95,所需功率為:6.15KW
選用電機為:7.5KW-2極(型號:Y132S2-2
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