罗茨鼓风机基础要求_罗茨风机

罗茨鼓风机基础要求：罗茨风机基础知识全解析

　　罗茨鼓风机，英文名Roots blower，系属容积回转鼓风机，利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，适用于低压力场合的气体输送和加压，也可用作真空泵。

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　　基本原理

　　罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机。这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，然后将气体输送到排气通道。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。

　　主要特点

　　其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微，压力选择范围很宽，具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。

　　真空泵。由于周期性的吸、排气和瞬时等容压缩造成气流速度和压力的脉动，因而会产生较大的气体动力噪声。此外，转子之间和转子与气缸之间的间隙会造成气体泄漏，从而使效率降低。罗茨鼓风机的排气量为0.15～150立方米/分，转速为 150～3000转/分。单级压比通常小于1.7，最高可达2.1，可以多级串联使用。

　　主要介质

　　罗茨鼓风机输送介质为清洁空气，清洁煤气，二氧化硫及其他惰性气体，特殊气体行业（煤气、天然气、沼气、二氧化碳、二氧化硫等）及高压工况的首选产品。鉴于具有上述特点，因而能广泛适应冶金、化工、化肥、石化、仪器、建材行业。

　　结构

　　按转子的形状，罗茨鼓风机分为两叶型和三叶型。三叶型转子每转动一次由两个转子进行三次吸、排气。与二叶型相比，气体脉动性小，振动也小，噪声低。

　　参数

　　罗茨鼓风机的转速为150～3000转/分钟。流量为0.15～1200立方米/分钟，压力为9.8～196千帕，功率为0.75～1000千瓦，单机重量为100～9000千克。

　　区别

　　与离心风机的区别比较大：

　　⒈工作原理不同，离心风机用的是曲线风叶，靠离心力将气体甩到机壳处，而罗茨风机用的是两个8字形的风叶，它们间的间隙很小，靠两个叶片的挤压，将气体挤至出气口。

　　⒉由于工作原理不同，一般它们的工作压力不同，罗茨风机的出气压力比较高，而离心风机比较小。

　　⒊风量不同，一般罗茨风机用在风量要求不大但压力要求较高的地方，而离心风机用在压力要求低，风量要求大的地方。

　　⒋制造精度不一样，罗茨风机要求的精度很高，对装配要求也很严，而离心风机比较松。

　　运行调节

　　根据流体力学理论，气体的流动过程将伴随着损失。例如，气体流过节流装置后，气流的压力会相应减少，也就是它们损失了风机的有用功。由于这一切都是在风机输送气体的过程中发生的，也就是浪费了风机的能量。

　　风机工况点是风机在某一转速下的性能曲线与管网阻力特性线的交点。风机实际运行时，并非永远停留在设计工况点上。它将随用户的需求或外界条件的变化而变化，也就是风机实际上处于变工况下工作。要想使风机的风压或风量达到某一目标值，就需要对风机或管网进行为人为地控制，亦称调节。通过有效地调节，实现在保证风机能够稳定工作的条件下，既要满足生产对流量或压力的要求，又能最大限度地节能。简言之，调节的目的就是满足性能要求，扩大（稳定）工况，实现节能，防止喘振。

　　风机采用不同的调节方式都可达到同一目的，但节能效果各不相同。

　　根据理论分析及实践证明，可得出如下4个方面的结论。

　　◆ ◆ ◆

　　1对于鼓风机和压缩机，出口节流调节方式耗功最多。尽管相对流量Qr（实际流量Q与设计流量Q0之比）减少时，功率亦相应减少。如当Q=0.65 Q0时，所对应的功率减少到原来的80%左右，但与其它调节方式相比，耗能仍居首位。2如果相对流量变化不大时（或称调节深度小时），几种调节方式耗功差别不大。即调节方式对节能效果影响不大，甚至不仅不节能，反而因调节装置的存在多耗功（如液力耦合器）。3一般来说，调节深度越大，节能效果越显著。因此，要慎重选择调节方式，以期获得最大效益。4变速调节曲线接近理想曲线。所以，变速调节方式优越，特别是采用变频电动机调速的节能方案为最佳，但需要增设变频装置。对于中小容量的变频调速建议积极试用；由于大容量高电压变频调速装置价格较高，应结合具体情况，综合比较，决定取舍。总之，既要考虑调节性能，也要考虑设备初投资、可靠性及经济性等，全面评价调节方式的优劣。

　　主要用途

　　污水处理，水产养殖，气力输送，水泥，化工，铸造，面粉等国民经济部门。

　　使用维护

　　◆ ◆ ◆

　　简介

　　罗茨鼓风机的使用要求是，输送的进气介质温度不得高于40℃，介质中的微粒杂质含量不得大于1000mg/m3，微粒的最大尺寸应在0,1mm以下。使用升压时，不得超过鼓风机铭牌上所规定的额定升压值，由于罗茨鼓风机结构特殊，因此在运转要求上同其它的风机有许多不同之处，必须注意。

　　启动

　　罗茨鼓风机在启动开机前应作好以下各项准备工作；

　　⑴完全打开进气调节阀，出气调节阀以及旁通管；

　　⑵检查进风口空气滤清器是否畅通，滤清器进口是否完全打开；

　　⑶检查管道、阀门、消声器、空气滤清器支撑是否稳固，不得有负荷力加在机壳上；

　　⑷检查润滑油是否良好，型号是否合适，润滑油层深度应达到规定油线以上3～5厘米，冷却水系统是否畅通；

　　⑸拨动联轴器、检查叶轮转运是否灵适，有无摩擦碰撞；

　　⑹检查各部位联接是否良好，有无松动；

　　⑺清除周围杂物，保持风机两米范围内无杂物；

　　⑻检查电气部分以及降压启动设备是否完好；

　　⑼检查检修工具是否齐备，消防灭火器材是否充足完备。

　　在以上九项工作做完后，即可开机。罗茨鼓风机开机应首先空车运转20～30分钟，观察鼓风机有无不正常的现象，如发现有撞击或摩擦声，应立即停车检查，并排除故障。待空机运转正常后，即可进行负载开机。待风机正常运转后，逐渐调节出口阀门（或逐渐关闭放空阀），逐渐加载到额定压强，但不得超载运行。在开机时绝对禁止将进、出风口闸阀全部关闭，也不能在满载时突然停车。

　　运转

　　当罗茨鼓风机正常运转后，操作工应密切注视所有部件运行状况，随时观察机器各部件的温度，机器的振动，以及消声器的噪音，如有异常应立即停机。

　　停机

　　罗茨鼓风机的正常停机是首先打开旁通管，进行“放风”，待风压降下来后（基本为零），才能切断电源，然后关闭进气阀、冷却水系统。非正常停机也应首先考虑打开旁通管，进行“放风”。

　　维护

　　正常运转中，每隔1～2小时检查一下轴承、油箱内润滑油、电机等的温度，不得高于规定值。罗茨鼓风机在运转过程中噪声很大，为了降低噪声，除了安装消声器外有时也可以采用一些简便方法以减少噪声，比如用地穴法。在地下挖一个4～5m3；的地穴，地穴上盖封好，用一根导管将进风口引入地穴，用另一导管将外界空气引入地穴。两根导管尽量踩入地穴底，这样可以减少很多噪音。

　　罗茨鼓风机的调节方法有两种，一种是放风的方法，这个方法简单可靠，但不经济。比较经济的方法是调节转速。部分立窑水泥厂为了提高罗茨风机的风压、风量，就是把鼓风机的转速加快。但是应该注意的是，增加转速要考虑机械设备的机械强度，不能增加很大，一般转速不应超过铭牌的15%。转速增大往往还要更换较大的电机。

　　罗茨鼓风机的润滑油3～6个月更换一次或用孔径小于50微米的铜丝网过滤一次。第一次起动后工作时间最多为200个小时，就应换油。消声器也宜半年左右检修一次，更换部分或全部吸音材料。空气滤清器应经常检修，进出口阀门，旁通管应保持正常良好状态。有问题立即修理。

　　故障处理

　　首先问题一关于风量不足处理

　　⑴转子缝隙大处理方法用工具调整间隙；

　　⑵密封漏气处理方法更换密封装置；

　　⑶过滤器网眼堵塞处理方法是更换或者清洗过滤器；

　　其次电机过载的问题解决：

　　⑴润滑油不行，这里建议调换优质润滑油；

　　⑵油环不转或者转动过慢，这里建议进行修理或者更换；

　　⑶风机轴电机对中不良，这里建议重新对中；

　　再次密封磨损问题处理：

　　⑴密封环与轴套同轴度误差大，解决方法更换磨损的零部件；

　　⑵轴弯曲或杂物进入密封环，解决方法清除杂物并且进行轴校正；

　　⑶转子振动太大或者轴承间隙过大，解决方法就是更换轴承清除变形影响；

　　操作说明

　　⒈输送介质的进汽温度通常不得大于 40℃。

　　⒉介质中微粒的含量不得超过 100mg/m3，微粒最大尺寸不得超过最小工作间隙的一半。

　　⒊运转中轴承温度不得高于 95℃，润滑油温度不高于 65℃。

　　⒋使用压力不得高于铭牌上规定的升压范围。

　　⒌罗茨鼓风机叶轮与机壳、叶轮与侧板、叶轮与叶轮间隙出厂时已调好，重新装配时要保证该间隙。

　　⒍罗茨鼓风机运行时，主油箱、副油箱油位必须在油位计两条红线之间。

　　基本要求

　　1、鼓风机应符合本标准的规定，并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造。

　　2、鼓风机的设计、制造及一般技术性能应符合JB/T、8941.1的规定。

　　3、鼓风机应在进气温度不高于40℃，气体中固体微粒的含量不大于100mg/`m^3`，微粒最大尺寸不大于鼓风机气缸内各相对运动部件的最小工作间隙之半的条件下正常使用。

　　4、在规定工作条件下，鼓风机累计无故障运行时间应不少于6000h。

罗茨鼓风机基础要求：罗茨风机安装基础及配管要求

　　2、连接管道之前务必拆除罗茨鼓风机进、出口处的封口纸。

　　3、连接管路前应彻底清除进、出口管道内的铁锈、焊渣、灰尘等杂物，以免进入风机引起严重后果，如果罗茨鼓风机卡死，叶轮破损等。

　　3、在罗茨鼓风机管道口上，安装放空装置，确保风机开机或者停机时处于空载状态。

　　4、泄压阀须安装在水平管道上，通过三通垂直安装，即应保证其轴线与地面垂直。

　　5、逆止阀必须安装在水平管道上，应使阀片的旋转轴呈水平方向，并特别注意介质流向

　　6、逆止阀后应有足够的空间（直管长度一般为管道直径的1.5倍），以便于阀门的正常开启。

罗茨鼓风机基础要求：罗茨鼓风机的基本结构

　　罗茨鼓风机主要由机壳、墙板、主轴、从动轴、传动齿轮和同步齿轮及一对8字形叶轮等组成.

　　(1)机壳墙板采用灰口铸铁,经过特殊热处理.

　　(2)叶轮采用灰口铸铁,经过特殊热处理,叶轮装配前经静,动平衡调试完毕

　　(3)主从轴采用45号钢制造,并经过调质处理,主从轴两端均用滚动轴承支撑,其驱动端端采用的是可调轴承,以保证主,从轴在受热膨胀时沿轴向自由伸展.

　　(4)墙板采用中空全封闭型,在轴承座端部装有相对的两道骨架氟橡胶油封以达到封油之目的.

　　(5)两侧墙板下带有排油气丝堵,在正常运行时，可以通过打开丝堵看有无油、气排出来确定机封是否泄漏，及漏量大小。

　　(6)齿轮采用齿轮毂,齿圈结构,采用20Cr经过渗碳淬火处理磨齿加工.

　　(7)密封部:采用双端面机械密封，一个端面密封气体部分，另一个密封油部分。机封的冷却及润滑有外部设置密封液站提供.

罗茨鼓风机基础要求：罗茨鼓风机选型的基本知识

　　原标题：罗茨鼓风机选型的基本知识

　　一、鼓风机选型的基本知识：

　　1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。

　　2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高度，进口气体的压力、进口气体的温度以及进口气体的成份和体积百分比浓度。

　　3、鼓风机流量及流量系数

　　3.1、流量：是指单位时间内流过风机进口处的气体容积。

　　用Q表示，通常单位：m3/h或m3/min。

　　3.2、流量系数：φ=Q/（900πD22×U2）

　　式中：φ：流量系数 Q：流量，m3/h

　　D2：叶轮直径，m

　　U2：叶轮外缘线速度，m/s（u2=πD2n/60）

　　4、鼓风机全压及全压系数：

　　4.1、鼓风机全压：风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。用PtF表示，常用单位：Pa

　　4.2、全压系数:ψt=KpPtF/ρU22

　　式中, ψt:全压系数　 Kp:压缩性修正系数　 PtF:风机全压,Pa 　ρ:风机进口气体密度,Kg/m^3　u2：叶轮外缘线速度，m/s

　　5、鼓风机动压：风机出口截面上气体的动能所表征的压力，用Pd表示。常用单位：Pa

　　6、鼓风机静压：风机的全压减去风机的动压，用Pj表示。常用单位：Pa

　　7、鼓风机全压、静压、动压间的关系：

　　风机的全压（PtF）=风机的静压（Pj）+风机的动压（Pd）

　　8、鼓风机进口处气体的密度：气体的密度是指单位容积气体的质量，用ρ表示，常用单位：Kg/m3

　　9、鼓风机进口处气体的密度计算式： ρ=P/RT

　　式中：P：进口处绝对压力，Pa　R：气体常数，J/Kg·K。与气体的种类及气体的组成成份有关。

　　T：进口气体的开氏温度，K。与摄氏温度之间的关系：T=273+t

　　10、标准状态与指定状态主要参数间换算：

　　10.1、流量：ρQ=ρ0Q0

　　10.2、全压：PtF/ρ=PtF0/ρ0

　　10.3、内功率：Ni/ρ=Ni0/ρ0

　　注：式中带底标“0”的为标准状态下的参数，不带底标的为指定状态下的参数。

　　11、鼓风机比转速计算式： Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4

　　式中： Ns：风机的比转速，重要的设计参数，相似风机的比转速均相同。 n：风机主轴转速，r/min

　　Q0：标准状态下风机进口处的流量，m3/s　Kp: 压缩性修正系数 　PtF0: 标准状态下风机全压,Pa

　　12、压缩性修正系数的计算式：

　　Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）(k－1)/k－1]×(PtF/P)－1

　　式中:PtF:指定状态下风机进口处的绝对压力,Pa　k:气体指数,对于空气,K=1.4

　　13、鼓风机叶轮直径计算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2

　　式中:D2:叶轮外缘直径,m　n:主轴转速：r/min　Kp：压缩性修正系数 　PtF0：标准状态下风机全压，单位：Pa

　　ρ0：标准状态下风机进口处气体的密度：Kg/m3　ψt：风机的全压系数

　　14、管网：是指与鼓风机联接在一起的，气流流经的通风管道以及管道上所有附件的总称。

　　15、管网阻力的计算式：Rj=KQ2

　　式中: Rj:管网静阻力,Pa

　　K:管网特性系数与管道长度、附件种类、多少等因素有关，确定其值的方法通常采用：计算法，类比法和实际测定法。

　　Q：风机的流量，m3/s

　　16、常见压力单位间的换算关系：

　　1毫米水柱（mmH2O）=9.807帕(Pa)

　　17、大气压力与海拨高度间近似关系： P=－（9.4～11.2）H

　　式中:P：大气压力Pa　H：海拨高度：m

　　二、 选型实例（仅举一例）

　　为2T/h工业锅炉选择一台引风机。已知最大负荷时所需风机性能参数及相应的进气条件，如下：

　　流量：Q=6800 m3/h ，进口温度：t1=200℃

　　全压：PtF=2010 Pa　， 进口绝对压力P=96000 Pa

　　解：1、每秒钟流量：Qs=6800/3600=1.89 m3/s

　　2、指定条件下空气密度：ρ=P/RT=96000/（287×（273+200））=0.707 Kg/m3

　　3、换算为标准状态下的全压： PtF0=PtF×ρ0/ρ=2010×1.2/0.707=3412 Pa

　　4、选定风机主轴转速：n=2800 r/min

　　5、计算压缩性修正系数：

　　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、计算所需风机的比转速：

　　Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4

　　=5.54×2800×1.89^0.5/(0.9926×3412)3/4

　　=48

　　7、选用Y5－48型离心引风机，查得该型风机无因次特性曲线最高效率点参数为：

　　流量系数：φ=0.1225　全压系数：ψt=0.536　内效率:η=0.835

　　8、计算叶轮外径：

　　D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2

　　=（27/2800）×[0.9926×3412/（2×1.2×0.536 ）]1/2

　　=0.497m

　　选用Y5－48－11№5C引风机

　　9、校核内功率：

　　Ni=PtFQs/1000η=2010×1.89/(1000×0.835)=4.5 KW

　　电机容量储备系数取为1.3,带传动机械效率取0.95,所需功率为:6.15KW

　　选用电机为:7.5KW－2极（型号：Y132S2－2

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