[摘 要]本文簡(jiǎn)單介紹S系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)風(fēng)機(jī)的日常巡檢及設(shè)備維護(hù)方面進(jìn)行說(shuō)明，并主要詳細(xì)闡述風(fēng)機(jī)的檢修原則，間隙量的調(diào)整及風(fēng)機(jī)零部件更換原則等。
[關(guān)鍵詞]羅茨鼓風(fēng)機(jī) 間隙量調(diào)整 結(jié)構(gòu)分析 日常巡檢及維護(hù)
中圖分類號(hào)：TH444 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2021）41-0237-02
前言：羅茨風(fēng)機(jī)是容積式風(fēng)機(jī)，是一種雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)械。主要由同步齒輪、葉輪及一個(gè)近乎橢圓的機(jī)殼等部件組成，機(jī)殼上有進(jìn)氣口和出氣口。在2根平行的軸上設(shè)有2個(gè)三葉型葉輪，兩葉輪之間、葉輪與墻板之間以及葉輪與機(jī)殼之間均保持一定的間隙。
1.工作原理
羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)齒輪而作等速反向旋轉(zhuǎn)，葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位，羅茨風(fēng)機(jī)兩葉輪相互嚙合，將進(jìn)氣口與出氣口隔開，葉輪與機(jī)殼及墻板圍成封閉的基元容積，其大小在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不發(fā)生變化，風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中將基元容積內(nèi)的氣體從進(jìn)氣口推移到出氣口，以達(dá)到強(qiáng)制排氣的目的。風(fēng)機(jī)輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由2個(gè)葉輪進(jìn)行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動(dòng)變少，負(fù)荷變化小，機(jī)械強(qiáng)度高，噪聲低，振動(dòng)也小。
2.風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)及技術(shù)要求：風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)是風(fēng)機(jī)使用者對(duì)風(fēng)機(jī)選型所依靠的重要指標(biāo)，而風(fēng)機(jī)的技術(shù)要求則規(guī)定了風(fēng)機(jī)的使用方向，設(shè)計(jì)及制造要求。
2.1 性能參數(shù)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)主要包括轉(zhuǎn)速、壓力、流量、軸功率及排氣溫度等。
2.2 技術(shù)要求
輸送空氣和中性無(wú)毒氣體的一般用途羅茨風(fēng)機(jī)主要技術(shù)要求如下：
2.2.1介質(zhì)
進(jìn)氣溫度不高于40℃，氣體中固體微粒的含量不大于100mg/m3，微粒最大尺寸不大于鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部最小工作間隙的一半。
2.2.2設(shè)計(jì)要求
①整機(jī)使用壽命應(yīng)不少于10年，第一次大修前安全運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不少于15000h。同步齒輪使用壽命應(yīng)不低于25000h。
②軸承部位的溫度應(yīng)不高于95℃。使用普通機(jī)油潤(rùn)滑時(shí)，油溫一般不高于65℃。
2.2.3制造要求
①葉輪應(yīng)作動(dòng)平衡試驗(yàn)，動(dòng)平衡精度不低于G6.3級(jí)。皮帶輪應(yīng)做靜平衡試驗(yàn)。
②軸與軸承配合部位的尺寸，同步齒輪及齒輪副的檢測(cè)項(xiàng)目，葉輪之間、葉輪與機(jī)殼及墻板間的間隙，均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
③鼓風(fēng)機(jī)及其配套件的外表面不允許有銹跡、碰傷。油漆表面不應(yīng)有漏漆、堆漆、漆流、起泡、褶皺及色澤明顯差異等現(xiàn)象。
3.風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)
S系列風(fēng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子支撐形式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子一端固定，另一端游動(dòng)。固定端采用定位軸承，其軸向游隙必須滿足限制轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)的要求。將定位軸承內(nèi)圈與軸鎖緊，使其外圈與軸承座壓緊，則可將轉(zhuǎn)子軸向位移限定在軸承的軸向游隙范圍之內(nèi)。在自由端，軸承內(nèi)、外圈之間可相對(duì)移動(dòng)或整體移動(dòng)，以補(bǔ)償轉(zhuǎn)子因熱變形而引起的長(zhǎng)度變化。
3.1 機(jī)殼、墻板
機(jī)殼、墻板均由高強(qiáng)度鑄鐵鑄成，機(jī)殼為整體臥式設(shè)置，其外表面有合理布置的筋塊，起加強(qiáng)和散熱作用。
3.2 葉輪部
葉輪與軸采用優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵整體鑄造而成，為三葉型葉輪，并具有復(fù)合型線，采用精密數(shù)控機(jī)床加工，葉輪和軸經(jīng)熱套或冷壓結(jié)合，轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡，精度達(dá)到G2.5級(jí)，保證風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小。
3.3 齒輪
齒輪是羅茨鼓風(fēng)機(jī)中最重要的零件之一，選用優(yōu)質(zhì)鉻錳鈦合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理具有足夠的強(qiáng)度，由高性能專用磨齒機(jī)精磨齒面而成，其精度GB10095.2的5級(jí)。齒輪與軸采用錐面聯(lián)結(jié)，建議通過(guò)高壓注油泵進(jìn)行壓力裝拆，保證了齒輪與轉(zhuǎn)子的同心與自鎖。
4.風(fēng)機(jī)的日常巡檢及保養(yǎng)
4.1運(yùn)行中風(fēng)機(jī)
①觀察油箱中油液位、油質(zhì)，液位是否位于油標(biāo)中心處，油質(zhì)是否清潔。
②聽風(fēng)機(jī)聲音有無(wú)異常，主要監(jiān)聽軸承聲音，風(fēng)機(jī)機(jī)體、葉輪、墻板有無(wú)摩擦，同步齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)。
③檢測(cè)軸承處振動(dòng)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。同步齒輪處的振動(dòng)是否過(guò)大。若振動(dòng)超標(biāo)，查看地腳螺栓是否緊固，軸承、同步齒輪聲音是否正常，進(jìn)出口管路是否暢通等。
④檢測(cè)軸承溫度，風(fēng)機(jī)出口溫度。
4.2備用狀態(tài)風(fēng)機(jī)
由于S系列鼓風(fēng)機(jī)均采用空氣直接冷卻，不需要外接冷卻水，所以不用考慮風(fēng)機(jī)冬季防凍問(wèn)題。風(fēng)機(jī)應(yīng)定期盤車，并做好盤車記錄，對(duì)于庫(kù)房備用或者現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間不用的風(fēng)機(jī)，為防止轉(zhuǎn)子因自重而向一個(gè)方向彎曲，每隔一段時(shí)間應(yīng)將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180°。
4.3開車前需檢查
①風(fēng)機(jī)主、副油箱潤(rùn)滑油是否符合要求。
②風(fēng)機(jī)進(jìn)出口等連接部位是否緊固。現(xiàn)場(chǎng)條件滿足的，可以對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行沖壓試漏。風(fēng)機(jī)的漏氣會(huì)造成電機(jī)電流的偏高。
③盤車是否正常。
④皮帶的張力及皮帶輪的安裝偏差。
⑤核實(shí)風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否正確。
5.風(fēng)機(jī)的檢修
5.1 S系列風(fēng)機(jī)間隙量調(diào)整
5.1.1軸向間隙的調(diào)整
①軸向間隙的調(diào)整就是調(diào)整轉(zhuǎn)子與兩側(cè)墻板的間隙，由于熱膨脹的存在，因此必須保證轉(zhuǎn)子與兩端墻板的間隙滿足膨脹量的要求。
②調(diào)節(jié)原理：調(diào)節(jié)同步齒輪端軸承的軸向位置，具體方法是通過(guò)增減軸承內(nèi)外圈墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.1.2轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙。
如果有定位銷，通過(guò)定位銷來(lái)保證，無(wú)需調(diào)整。若沒有定位銷，將墻板與殼體連接螺栓帶上勁，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到葉輪與殼體最小間隙位置，用固定數(shù)值的塞尺插入轉(zhuǎn)子與殼體間隙，最好能用兩把塞尺同時(shí)塞住，輕輕敲擊墻板或殼體以調(diào)整轉(zhuǎn)子與殼體間隙，確保間隙值后，緊固墻板與殼體連接螺栓。
5.1.3轉(zhuǎn)子之間的間隙調(diào)整
將標(biāo)準(zhǔn)間隙厚度塞尺放入轉(zhuǎn)子之間，為了盡量消除軸承游隙的影響，按規(guī)定的方向盤車，如有卡點(diǎn)，用銅棒敲擊同步齒輪對(duì)應(yīng)位置，直至盤車正常，最后將鎖母完全鎖死。
5.2風(fēng)機(jī)檢修規(guī)則
5.2.1準(zhǔn)備工作
①根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的故障分析，確定檢修部位及范圍，預(yù)備可能需要更換的零部件。
②根據(jù)零件的構(gòu)造，準(zhǔn)備合適的檢修工具和量具。
③根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的質(zhì)量情況，制定檢修方案。
④落實(shí)安全措施。
5.2.2檢修注意事項(xiàng)
①拆卸時(shí)，對(duì)重要零件的尺寸及安裝方位應(yīng)做好記號(hào)，以便組裝時(shí)對(duì)號(hào)復(fù)位，避免發(fā)生混亂。例如測(cè)量各種密封墊片的厚度并做好記錄，測(cè)量轉(zhuǎn)子各部位的間隙并做好記錄，對(duì)主、從動(dòng)齒輪間相互嚙合的一組輪廓、齒槽打上對(duì)應(yīng)標(biāo)記等。
②對(duì)于拆卸下來(lái)的零件，應(yīng)保護(hù)好加工表面，并按一定規(guī)則擺放。安裝在同一部位的零件，比如同一部位的軸承座、軸承壓蓋及調(diào)整墊片等，應(yīng)放在一塊。容易丟失的零件，應(yīng)收入專門的器具。配對(duì)使用的應(yīng)套在一起存放。
③裝配前，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備使用的零件進(jìn)行清洗和檢查。
5.3零件修換原則
5.3.1必要性原則
凡使用過(guò)的零件，拆下來(lái)檢查，不外乎以下三種情況：一是質(zhì)量狀況尚好，或者雖有磨損但不作修復(fù)也可繼續(xù)使用；二是存在缺陷，但經(jīng)過(guò)修復(fù)仍然可以繼續(xù)使用；三是有較大缺陷，難以修復(fù)或者修理價(jià)值不大，需要進(jìn)行更換。
5.3.2可靠性原則
選擇修理的零件，修理后應(yīng)當(dāng)恢復(fù)或基本恢復(fù)原有的制造精度，滿足整機(jī)對(duì)零件的技術(shù)要求。
5.3.3經(jīng)濟(jì)型原則
可以修復(fù)的零件是否一定進(jìn)行修理，而不選擇更換，還應(yīng)當(dāng)對(duì)修理與更換的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較。同時(shí)需兼顧修理費(fèi)用和修理后使用時(shí)間。
6.結(jié)語(yǔ)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域，對(duì)生產(chǎn)的穩(wěn)定產(chǎn)生了重要的作用，熟悉及掌握風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理，落實(shí)巡檢方法，仔細(xì)專研風(fēng)機(jī)的檢修，對(duì)化工生產(chǎn)穩(wěn)定、員工專業(yè)素質(zhì)的提高有重大幫助。
參考文獻(xiàn)
1） 羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用，蘇春模著。中國(guó)工業(yè)大學(xué)出版社，1999。
2） S系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)使用說(shuō)明書
樂昌羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用蘇春模價(jià)格
壓力不足
(1)由于風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行，可能是皮帶打滑，使轉(zhuǎn)速降低;
(2)可能是設(shè)備出廠前對(duì)壓力的校準(zhǔn)不準(zhǔn)確;
(3)可能客戶要求不清晰，出現(xiàn)加工錯(cuò)誤;
(4)管道有泄漏;
(5)放風(fēng)閥設(shè)置的過(guò)大;
(6)安全閥的安全壓力設(shè)置的過(guò)低;
樂昌羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用蘇春模價(jià)格
降低了由于管道截面變化引起的渦流噪聲。②增大管道直徑。原匯流管大直徑800mm，現(xiàn)增至1100mm，降低了風(fēng)速，可降低渦流噪聲，也減少了“T”形口處氣流對(duì)管壁的撞擊，從而降低機(jī)械振動(dòng)噪聲。③改善管道支撐。匯流管通過(guò)鋼箍固定于支架，將原固定于電纜溝蓋板上的支架改為直接固定在地面上。在匯流管與鋼箍間墊橡膠條以增加管道振動(dòng)阻尼。采取提高風(fēng)機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲量的辦法，①風(fēng)機(jī)房門改為隔聲門。原來(lái)的門為普通木門，而且門縫較大，實(shí)測(cè)隔聲量不足10dB(A)。為此，參照J(rèn)649國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖制作了隔聲門，設(shè)計(jì)隔聲量25dB(A)。②風(fēng)機(jī)房臨廠界西側(cè)窗戶封砌，東側(cè)窗戶改為隔聲窗，供采光。為了降低治理費(fèi)用，隔聲窗系在原有窗戶內(nèi)側(cè)再加裝一層固定玻璃窗做成。樂昌羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用蘇春模價(jià)格
樂昌羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用蘇春模價(jià)格
許多客戶致電到廠家提問(wèn)到關(guān)于羅茨風(fēng)機(jī)規(guī)格的問(wèn)題，今天，小編為大家?guī)?lái)羅茨風(fēng)機(jī)的主要規(guī)格。為大家提供參考。(1)每種類型的羅茨風(fēng)機(jī)都有功能表和規(guī)范規(guī)范，易于選擇風(fēng)機(jī)類型。(2)包含附件在內(nèi)，風(fēng)機(jī)主體實(shí)施規(guī)范化。有完善的批量生產(chǎn)體系，可以隨時(shí)滿意你的請(qǐng)求。(3)羅茨風(fēng)機(jī)規(guī)格由于有良好的螺旋構(gòu)造，又使用同風(fēng)機(jī)匹配的帶無(wú)聲空氣濾清器的消聲器，風(fēng)機(jī)的工作音比過(guò)去低得多。(4)轉(zhuǎn)子是經(jīng)過(guò)悉數(shù)加工的精密商品。加工制作時(shí)現(xiàn)已取得了徹底的動(dòng)平衡，幾乎沒有振蕩。(5)采納小型設(shè)計(jì)，裝置面積小。螺旋形狀20°以上的固定螺旋方法，機(jī)殼的進(jìn)排風(fēng)屏蔽線切入螺旋，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而循序翻開，所以微有進(jìn)排風(fēng)脈動(dòng)，工作聲響小。樂昌羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用蘇春模價(jià)格
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羅茨風(fēng)機(jī)工作時(shí)重要的便是葉輪，但由于長(zhǎng)時(shí)間使用，可能出現(xiàn)一系列因受損或污染造成的操作故障或工作異常。下面簡(jiǎn)單就葉輪出現(xiàn)的故障簡(jiǎn)單分析一下出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并針對(duì)問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方法。問(wèn)題：(1)葉輪上有污染雜質(zhì)，造成間隙過(guò)小;(2)齒輪磨損,造成側(cè)隙大;(3)齒輪固定不牢，不能保持葉輪同步;(4)軸承磨損致使游隙增大。解決方法：(1)清除污物，問(wèn)題：(1)安裝間隙不正確;(2)運(yùn)轉(zhuǎn)壓力過(guò)高，超出規(guī)定值;(3)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度過(guò)高;(4)機(jī)殼或機(jī)座變形，風(fēng)機(jī)定位失效;(5)軸承軸向定位不佳。解決方法：(1)重新調(diào)整間隙;(2)查出原因，將壓力降到規(guī)定值;(3)檢查安裝準(zhǔn)確度，減少管道拉力;(4)檢查修復(fù)軸承。樂昌羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用蘇春模價(jià)格
CNU實(shí)用新型2021-04-26一種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪的高精度動(dòng)平衡裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵何龍茂;劉棟梁;李萬(wàn)享;廖福建;吳小佳CNU實(shí)用新型2021-06-01一種離心鼓風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸的油封裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵胡兵;廖福建;蘇春模;李萬(wàn)享CNA發(fā)明公布2021-01-11一種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪的高精度動(dòng)平衡裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵何龍茂;劉棟梁;李萬(wàn)享;廖福建;吳小佳CNU實(shí)用新型2021-03-11紙機(jī)真空系統(tǒng)造紙；纖維素的生產(chǎn)蘇春模CNU實(shí)用新型2021-08-31用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸端圓螺母的安裝裝置手動(dòng)工具；輕便機(jī)動(dòng)工具；手動(dòng)器械的手柄；車間設(shè)備；機(jī)械手胡兵;仰中云CNU實(shí)用新型2021-08-31用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的滾子軸承徑向游隙的檢測(cè)裝置測(cè)量；測(cè)試胡兵;李萬(wàn)享CNU實(shí)用新型2021-04-27一種用于離心鼓風(fēng)機(jī)的氣封裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵胡兵;李萬(wàn)享;蘇春模;廖福建CNU實(shí)用新型2021-03-11用于多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的油密封裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵蘇春模CNU實(shí)用新型2021-04-19一種離心壓縮機(jī)擴(kuò)壓器轉(zhuǎn)換接口裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵李萬(wàn)享;何龍茂;劉棟梁;黃欣星;胡兵CNU實(shí)用新型2021-02-24一種用于多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的排污裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵胡兵;廖福建;蘇春模;李萬(wàn)享;譚振林CNU實(shí)用新型2021-08-31一種用于離心鼓風(fēng)機(jī)的雙面葉輪液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵胡兵;李萬(wàn)享CNU實(shí)用新型2021-04-19一種大型低速風(fēng)機(jī)的平衡裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵黃欣星;劉棟梁;李萬(wàn)享;何龍茂CNU實(shí)用新型2021-02-24一種用于多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的蝸殼液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵廖福建;李萬(wàn)享;蘇春模;何龍茂;胡兵CNU實(shí)用新型2021-04-26一種雙級(jí)鼓風(fēng)機(jī)液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵何龍茂;劉棟梁;廖福建;黃欣星CNU實(shí)用新型2021-02-24一種用于高溫離心鼓風(fēng)機(jī)的隔熱機(jī)構(gòu)液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵黃欣星;蘇春模;廖福建;李萬(wàn)享;何龍茂;譚振林CNA發(fā)明公布2021-01-04一種雙級(jí)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的氣體降溫裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵何龍茂;劉棟梁;廖福建;李萬(wàn)享;黃欣星CNU實(shí)用新型2021-04-26一種雙級(jí)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的氣體降溫裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵何龍茂;劉棟梁;廖福建;李萬(wàn)享;黃欣星CNU實(shí)用新型2021-04-19一種高速風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵黃欣星;李萬(wàn)享;何龍茂;胡兵CNU實(shí)用新型2021-02-24一種用于多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的軸套密封裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵胡兵;蘇春模;廖福建;李萬(wàn)享CNU實(shí)用新型2021-04-19一種用于中高壓羅茨風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置液體變?nèi)菔綑C(jī)械；液體泵或彈性流體泵何龍茂;劉棟梁;廖福建;黃欣星
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羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型中風(fēng)量和風(fēng)壓計(jì)算方法的探討
袁 泉/金科環(huán)保工程有限公司
姚 斌/銀川污水處理有限公司
摘要：針對(duì)污水處理廠羅茨鼓風(fēng)機(jī)在使用狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，進(jìn)口溫度、壓力等條件發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的性能也發(fā)生變化這種情況，探討了設(shè)計(jì)選型時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)容積流量、出口壓力等的確定方法，結(jié)合工程熱力學(xué)原理及羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理，推導(dǎo)了流量的計(jì)算公式，并通過(guò)實(shí)際工程中選型設(shè)計(jì)的計(jì)算范例，說(shuō)明了計(jì)算公式的使用方法。
關(guān)鍵詞：羅茨鼓風(fēng)機(jī) 設(shè)計(jì) 選型
中圖分類號(hào)：TH444 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1006-8155（2006）06-0023-04
Discussion on Calculation Method of Flow and Pressure in Fan Selection for Roots Blower
Abstract: Under the operation and standard condition, the performance of Roots blower in sewage treatment plant is changed with inlet temperature and pressure, aiming at this problem, the method to determine volume flow and outlet pressure of blower are discussed. Combining with thermodynamics and the operation principle of blower, the calculation formula of flow is derived, and the using method of the calculation formula is explained through example of selection and design in actual engineering.
Key words: Roots blower Design Selection
引言
羅茨鼓風(fēng)機(jī)是污水處理工程中常用的充氧設(shè)備，在污水廠鼓風(fēng)機(jī)選型時(shí)，風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，我國(guó)規(guī)定的風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài):壓力p0=101.3 kPa，溫度T0=20℃，相對(duì)濕度=50%，空氣密度ρ=1.2 kg/m3。然而風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時(shí)，風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化，設(shè)計(jì)選型時(shí)就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實(shí)際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求，換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來(lái)選型。
2 鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的計(jì)算
出口壓力的計(jì)算方法
這里所說(shuō)的出口壓力為鼓風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和使用狀態(tài)下出口的絕對(duì)壓力：
p1′=p2+△p2 （1）
式中 p1′—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)的出口壓力（絕對(duì)壓力），kPa
p2 ——使用狀態(tài)下風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力（環(huán)境大氣壓力），kPa
△p2 —— 使用狀態(tài)下風(fēng)機(jī)的升壓，kPa
出口壓力影響因素的分析
羅茨鼓風(fēng)機(jī)[1]工作過(guò)程如圖1所示：在圖1a中，左面為進(jìn)氣腔，腔內(nèi)壓力與進(jìn)氣壓力相等；隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，在圖1b、c、d中，容積V保持不變，V內(nèi)氣體壓力與進(jìn)氣壓力相等；當(dāng)運(yùn)行到圖1e的位置時(shí)，V與排氣口相連通，排氣口的高壓氣體迅速回流，與低壓氣體混合，使其壓力由進(jìn)氣壓力突然躍升到排氣壓力。因此，容積式鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機(jī)本身，而是氣體由鼓風(fēng)機(jī)排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的 [2]，所以羅茨鼓風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。鼓風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力。實(shí)際上，鼓風(fēng)機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許，也可以超過(guò)額定排氣壓力工作。
對(duì)于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對(duì)壓力（背壓）為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和，如圖1所示。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統(tǒng)的壓力損失增加，“背壓”也會(huì)升高，于是鼓風(fēng)機(jī)的壓力也就相應(yīng)升高；又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統(tǒng)的壓力損失則會(huì)減少，“背壓”便不斷降低，鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。
綜上所述，確定羅茨鼓風(fēng)機(jī)壓力時(shí)，只需要鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕對(duì)壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深、管路損失之和。
鼓風(fēng)機(jī)空氣流量的計(jì)算
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設(shè)備管理與維修2 0 0 7 6 電壓 強(qiáng)電流環(huán)境中安全可靠工作的專用起重機(jī) 觸電事故是起重機(jī)事故類型中的一種主要形式 往往又以 作業(yè)中發(fā)生連電觸電事故為最甚 如起重機(jī)在吊裝金屬構(gòu)件進(jìn) 行焊接作業(yè)時(shí) 往往會(huì)因?yàn)楹附与娏髋c工件 吊具以至于起重機(jī) 發(fā)生連電 出現(xiàn)損傷鋼絲繩等機(jī)件或傷害起重機(jī)操作人員 特別 是有色金屬冶煉 電解銅 電鍍等作業(yè) 與高電壓 強(qiáng)電流環(huán)境息 息相關(guān) 用吊鉤等吊具 吊運(yùn)高壓電極或吊鉤有可能接觸到高壓 電源時(shí) 就會(huì)發(fā)生重大人身或設(shè)備事故 因此 必須對(duì)起重機(jī)有 關(guān)部位 從安全技術(shù)上采取多層次的絕緣措施 要特別注意在高 電壓 強(qiáng)電流工作環(huán)境中 必須選用絕緣起重機(jī) 檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)員在檢驗(yàn)絕緣起重機(jī)時(shí) 要特別加強(qiáng)起重 機(jī)絕緣部位的檢查和絕緣能力的測(cè)試以及自身的安全防護(hù) 五 防腐起重機(jī) 防腐起重機(jī)是能適應(yīng)在腐蝕和較惡劣的環(huán)境中作業(yè)的專用 起重機(jī) 腐蝕是起重機(jī)在周圍介質(zhì)的化學(xué) 電化學(xué)作用下引起的 一種破壞 常常由于腐蝕造成起重機(jī)可靠性下降 壽命縮短 銹 蝕加重 電器漏電失效以至于出現(xiàn)設(shè)備和人身事故 選用時(shí)應(yīng)注意 只有加強(qiáng)起重機(jī)本身的抗腐蝕能力 才能達(dá) 到安全使用的要求 如深圳市龍崗區(qū)某電鍍廠在酸洗車間選用 便宜的普通起重機(jī)代替較貴的防腐起重機(jī) 導(dǎo)致設(shè)備投入使用 不到兩年 就無(wú)法繼續(xù)安全使用了 期間 廠家還投入了大量的 維修費(fèi)用 得不償失 檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)員在檢驗(yàn)時(shí) 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵部位腐蝕情況 的監(jiān)測(cè)和防腐措施有效性的評(píng)價(jià) 六 小結(jié) 國(guó)家有關(guān)部門對(duì)特種起重機(jī)設(shè)計(jì) 制造 安裝 使用 維修 檢驗(yàn)的規(guī)定 大都散見于各個(gè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之中 沒有對(duì)其進(jìn)行分門 別類的集中規(guī)定 國(guó)家對(duì)通用起重機(jī)的檢驗(yàn) 制定了統(tǒng)一的 起 重機(jī)械監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程 而對(duì)特種起重機(jī)的檢驗(yàn)尚未作統(tǒng)一的檢 驗(yàn)規(guī)定 導(dǎo)致檢驗(yàn)單位對(duì)特種起重機(jī)的檢驗(yàn)存在不規(guī)范等方面 的混亂現(xiàn)象 希望特種起重機(jī)存在的問(wèn)題 能夠引起有關(guān)部門足 夠的重視 W0 7 0 6 0 6 作者通聯(lián) 卜廣強(qiáng)深圳市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)研究院深 圳市羅湖區(qū)紅崗路1 0 3 2號(hào)特檢大廈5 1 8 0 2 9 E m a i l b u g u a n g q i a n g 1 2 6 c o m 編輯利文 一 簡(jiǎn)介 S R E 1 5 0型羅茨鼓風(fēng)機(jī)為三葉空冷式風(fēng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī) 之間皮帶傳動(dòng) 電動(dòng)機(jī)采用變頻器調(diào)速 額定功率7 5 k W 轉(zhuǎn)速 9 7 0 r m i n 排氣量2 6 8 m 3 m i n 進(jìn)氣壓力1 0 1 3 k P a 額定升壓 9 8 k P a 進(jìn)氣溫度 Qb 令Q Qb會(huì)得到這一極限情況 下的極限轉(zhuǎn)速n極 2 2 6 r m i n 即在n 2 2 5 r m i n的情況下才有意 義 所以曲線圖也只示出有意義的部分 由圖1可知 風(fēng)機(jī)的排 氣溫度隨轉(zhuǎn)速的降低而加速增大 當(dāng)轉(zhuǎn)速降低到一定程度時(shí) 排 氣溫度將急劇升高 由頻率與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系 可得到風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出 頻率的函數(shù)關(guān)系曲線 圖2 將圖1和圖2進(jìn)行組合 關(guān)系式推導(dǎo)略 便得出風(fēng)機(jī)排氣 溫度與變頻器輸出頻率的關(guān) 系圖表 關(guān)系式 其曲線圖 如圖3所示 從圖3得到的結(jié)論是 風(fēng)機(jī)的排氣溫度隨著變頻器 輸 出 頻 率 的 降 低 而 加 速 增 大 當(dāng)輸出頻率降低到一定 程度時(shí) 風(fēng)機(jī)排氣溫度急劇 升高 五 結(jié)論與建議 1 結(jié)論 當(dāng)風(fēng)機(jī)在3 0 3 5 H z的頻 率范圍工作時(shí) 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速很 低 在這個(gè)轉(zhuǎn)速下的理論流 量Q隨之降低 而泄漏量Qb 基本恒定 必然導(dǎo)致容積效 率 減小 致使內(nèi)循環(huán)的加 熱作用增強(qiáng) 直接造成風(fēng)機(jī) 的排氣溫度大幅升高 高溫 的烘烤造成機(jī)殼油漆焦糊 因此在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行是排氣溫度過(guò) 高的主要原因 圖3可見 在對(duì)應(yīng)3 0 3 5 H z的頻率范圍 排氣溫度在1 7 0 左右 并未達(dá)到2 0 0 原因有4 因進(jìn)氣口消聲過(guò)濾裝置的作 用 使實(shí)際進(jìn)氣口壓力小于大氣壓 取大氣壓作為進(jìn)氣壓力 未 作修正 計(jì)算中進(jìn)氣溫度取定值 低轉(zhuǎn)速時(shí)增加量未考慮 計(jì)算中風(fēng)機(jī)向環(huán)境散熱而下降的溫度值 取定值未修正 在 數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程中 沒有對(duì)空氣的實(shí)際流量在進(jìn)口溫度下進(jìn)行修 正 2 建議 1 選型時(shí) 風(fēng)量盡可能接近工藝需求量 不要靠大幅度地 降低轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風(fēng)量 2 對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量的設(shè)備 以排氣溫度為控制目標(biāo)核算出最低安全運(yùn)行轉(zhuǎn)速 在最低運(yùn)行 轉(zhuǎn)速之上的范圍進(jìn)行流量調(diào)節(jié) 3 需要在設(shè)備的額定轉(zhuǎn)速之下運(yùn)行時(shí) 建議加大設(shè)備周圍 的通風(fēng)能力 或采取其他降溫措施 增錦工機(jī)體向周圍環(huán)境的 散熱量 即增大 值 也可以使排氣溫度有所下降 參考文獻(xiàn) 1蘇春模 羅茨鼓風(fēng)機(jī)及其使用 M 錦工 中南工業(yè)大學(xué)出版社 1 9 9 9 2石秋浩 變頻器應(yīng)用基礎(chǔ) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2 0 0 2 3孔志禮 冷興聚 魏延剛 曾海泉 機(jī)械設(shè)計(jì) M 沈陽(yáng) 東北大學(xué)出版社 2 0 0 0 4一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī) 第2部分 性能試驗(yàn)方法 S J B T 8 9 4 1 2 1 9 9 9W0 7 0 6 0 7 作者通聯(lián) 廣東省韶關(guān)鋼鐵集團(tuán)有限公司焦化廠廣東韶 關(guān)市5 1 2 1 2 3 E m a i l l i n i n g l u l u t o m c o m 編輯利文 圖1 圖2 圖3 維護(hù)與修理
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