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。
1、选型
在污水厂鼓风机选型时,风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数,然而风机在实际使用中并非标准状态,当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时,风机的性能也将发生变化,设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数,而需要根据实际使用状态将风机的性能要求,换算成标准进气状态下的风机参数来选型。
2、压力
容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身,而是气体由鼓风机排出后装置的情况,即所谓“背压”决定的, 曝气鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上,鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作,而且只要强度和排气温度允许,也可以超过额定排气压力工作。
对于污水处理厂而言,排气系统所产生的绝对压力(背压)为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和。(大致就是水深加一米)
3、风量(需氧量)
在计算污水处理的需氧量时,其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm(kg/min) ,再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/min) ,如果鼓风机的使用状态不是标准状态,例如在高原地区使用,则空气密度、含湿量会发生变化,鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的,而所供空气的质量流量将减少,有可能导致供氧量不足。最为简单的计算方式就是按污水池面积来算 一个平方四个曝气头,每个曝气头的供气量0.03m3/min(这里的0.03是取曝气头中间值)
4、冬季和夏季的区别
鼓风机选型应关注鼓风机供气流量的变化规律对于同一台鼓风机,在冬季和夏季,其容积流量是不会发生变化的,但因空气密度的不同质量流量会发生变化,也就是说供氧量会有所不同。这是由于冬季气温降低,空气密度增加,那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加,从而引起供氧量增加,从运行的实际测量情况来看,每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1~3mg/L。
因此,在生产运行过程中,需要针对这种变化对设备进行及时的调整,使鼓风机的充氧能力与实际运行中的需氧量相适应。对于罗茨鼓风机来说,使用变频器,通过改变风机转速来调整供风量是很经济实用的。
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采用;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。
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:
完全打开进气调节阀,出气调节阀以及旁通管;
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;
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;
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;
拨动联轴器、检查叶轮转运是否灵适,有无摩擦碰撞;
检查各部位联接是否良好,有无松动;
清除周围杂物,保持风机两米范围内无杂物;
检查电气部分以及降压启动设备是否完好;
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,操作人员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。
故障原因以及处理方法噪音高 1管道堵塞引起压力升高2皮带罩安装不当引起的振动3风机轴承磨损4风机内进入灰尘造成研伤5无润滑剂6V形带轮松动7三角带打滑1重新或更换管路2重新装好皮带罩3更换新的轴承4拆检风机5补充润滑油6紧固项丝7调整皮带张紧度叶轮与叶轮摩擦1叶轮上有污染杂质,造成间隙过小2齿轮磨损,造成侧隙大3齿轮固定不牢,不能保持叶轮同步4轴承磨损致使游隙增大1清除污物,并检查内件有无损坏2调整齿轮间隙,若齿轮侧隙大于平均值30%~50%应更换齿轮3重新装配齿轮,保持锥度 配合接触面积达75%4更换轴承叶轮与墙板机壳的摩擦1安装间隙不正确;2运转压力过高,超出规定值;3运转温度过高;4机壳或机座变形,风机定位失效;5轴承轴向定位不佳。1重新调整间隙;2查出超载原因,将压力降到规定值;3检查安装准确度,减少管道拉力4检查修复轴承,并保证游隙。温度过高1油箱内油太多、太稠、大脏;2过滤器或消声器堵塞;3压力高于规定值;4叶轮过度磨损,间隙大;5通风不好,室内温度高,造成进口温度高6运转速度太低,皮带打滑。1降低油位或挟油;2清除堵物;3降低通过鼓风机的压差;4修复间隙;5开设通风口,降低室温;6加大转速,防止皮带打滑。风量不足1进口过滤堵塞;2叶轮磨损,间隙增大得太多;3皮带打滑;4进口压力损失大;5管道造成通风泄漏。1清除过滤器的灰尘和堵塞物;2修复间隙;3拉紧皮带并增加根数;4调整进口压力达到规定值;5检查并修复管道皮带破损1超负荷运转2皮带打滑3两皮带轮不平行1调整2调整3调整漏油或油泄露到机壳中1油箱位大高,由排油口漏出;2密封磨损,造成轴端漏油;3压力高于规定值;4墙板和油箱的通风口堵塞,造 成油泄漏到机壳中。1 降低油位;2更换密封;3疏通通风口,中间腔装上具有2mm孔径的旋塞,打开墙板下的旋塞。 异常振动和噪声立即停车1滚动轴承游隙超过规定值或轴承座磨损;2齿轮侧隙过大,不对中,固定不紧;3由于外来物和灰尘造成叶轮与叶轮,叶轮与机壳撞击;4由于过载、轴变形造成叶轮碰撞;5由于过热造成叶轮与机壳进口处磨擦;6由于积垢或异物使叶轮失去平衡;7地脚螺栓及其他紧固件松动。1更换轴承或轴承座;
2重装齿轮并确保侧隙;3清洗鼓风机,检查机壳是否损坏;4检查背压,检查叶轮是否对中,并调整好间隙;5检查过滤器及背压,加大叶轮与机壳进口处间隙;6清洗叶轮与机壳,确保叶轮工作间隙;7拧紧地脚螺栓并调平底座。电机超载1与规定压力相比,压差大,即背压或进口压力大高;2与设备要求的流量相比,风机流量太大,因而压力增大;3进口过滤堵塞,出口管道障碍或堵塞;4转动部件相碰和磨擦(卡住);5油位太高;6窄V型皮带过热,振动过大,皮带轮过小。1降低压力到规定值;2将多余气体放到大气中或降低鼓风机转速;3 清除障碍物;4立即停机,检查原因;5将油位调到正确位置;6检查皮带张力,换成大直径的皮带轮。电机停转1超负荷2风机研伤3电源接线不良4电机内部过脏或轴承损坏5电机本身存在质量问题1检查管道系统2检修3修理4清扫风机或者更换轴承5更换电机
我们先从罗茨鼓风机名字的说起吧,据说在1854年美国人罗特兄弟在设计水轮车的过程中发明了这种风机,在当时的影响非常大,这也为风机时代开辟了新路,后来世人将这种风机以他们的名字命名,就叫罗茨鼓风机,这也是目前风机历史上唯一一个保留人名称呼的机器。那么罗茨鼓风机是什么工作原理呢?与其他风机又有什么不同呢?
三叶罗茨风机工作原理示意图
罗茨风机是一种容积式鼓风机,通过一对转子的’啮合’(转子之间有间隙,又不相互接触)使进气口隔开,转子由一对同步齿轮传动,做反方向运动,将吸入的气体无内压缩的从吸气口推至排气口。气体到达排气口的瞬间,因排气侧高压气体的回流而被加压,从而完成气体输送。
罗茨风机工作原理示意图
旧的罗茨鼓风机,无论两叶型、三叶型,转子顶端向排风口一线打开的瞬间,排风口的高压空气逆流于机壳之内进行压缩,从而产生剧烈的压力变化,形成了风机的噪音。本风机为消除这种因素而研究了螺旋形状。详细了解三叶罗茨风机与两叶罗茨风机性能对比文章
螺旋形状的要点说明。
A 转子:进风侧整个转子宽度都处于打开并开始循序闭合的状态。排风侧处于循环打开并且是打开一半以上的状态。
B 转子:进风侧处于循环闭合并接近完全闭合的状态。排风侧处于没有打开但将要打开的状态。
A 转子:进风侧子处于闭合了一些的状态,斜线示出的三角孔沿机壳遮蔽循环缩小。排风侧处于已排风完了的状态。
B 转子:进风侧处于即将达到机壳遮蔽线的状态。排风侧处于排风过程中,三角孔循序打开的状态。
A 转子:进风侧和排风侧都处于闭合状态,但排风侧处于即将打开的状态。
B 转子:进风侧刚刚进入闭合行程,处于循序闭合的状态,排风侧已循序打开,即将到达全开状态。
罗茨风机工作原理动画
我国罗茨鼓风机的发展,大致分为五个阶段:
第一阶段:仿造、消化吸收到自行设计制造,50年代我国风机行业基本上是按照苏林的图纸生产,到了60年代,我国在掌握了一定的技术水平是能在模仿苏联产品的同时自行设计改造出自己的产品,但是当时制造出的罗茨鼓风机品种比较单一,性能点较少,不利于用户的选型,但这一阶段,为我国罗茨鼓风机的发展奠定了坚实的基础。
第二阶段是全国联合设计阶段。为了提高罗茨鼓风机的设计、制造质量,扩大罗茨鼓风机的性能范围,同时为了方便用户的选型和使用,作好风机节能产品的发展、推广工作, 各主要生产厂家组成了联合设计组,于1982年正式开展工作,历时近十年,设计实现了L型罗茨鼓风机,有利地推动了罗茨鼓风机生产厂家的技术进步和发展。
第三阶段是各生产厂在联设基础上自我完善和发展阶段,各厂结合自己的实际情况对联合设计L系列罗茨鼓风机进行了改进,使罗茨鼓风机的性能得到了完善。
第四阶段是罗茨风机活跃阶段。随着罗茨风机应用的行业越来越多,罗茨风机的市场需求也越来越大,这也刺激了罗茨鼓风机的发展。市面上出现了很多罗茨鼓风机的生产厂家,技术水平和产品性能都远超于上个世纪的水平。
第五阶段是罗茨风机的提高阶段。在众多的罗茨风机的生产厂家中,锦工机械凭借着坚实的基础和雄厚的生产实力,在罗茨鼓风机的设计制造销售等各方面都名列前茅,成为罗茨鼓风机行业的领头羊。
其生产的锦工牌罗茨鼓风机机构合理,风量大,噪音低,节能环保,性能优良,使用寿命长。一般寿命稳定在5-10年,一台能顶两台用。采用高品质电机,耐高温防火材料,品质卓越,动力强劲。内部带有消音器,独配消音房,风机振动的声音特别小,几乎是无声的,有效减轻了噪音的污染,不会给生产带来任何影响。现在已被应用到各个行业,并成为多数知名企业的合作品牌。
锦工罗茨鼓风机由机壳、墙板、叶轮、进出口消声器等4大部分组成。
机壳:主要用来支撑墙板、叶轮、消声器和固定的作用。
墙板:主要用来连接机壳与叶轮,并支撑叶轮的旋转,以及起到端面密封的效果。
叶轮:是罗茨风机的旋转部分,分两叶和三叶,现在由于三叶的比两叶的出气脉动小、噪声小,运转平稳等很多优点,已逐渐代替两叶罗茨风机。
消声器:用减小罗茨鼓风机的进、出由于气流脉动产生的噪音。
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罗茨风机选型系统
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1.工作原理:
罗获鼓风机是一一种双转子压缩机械(见图1-1),两转子的轴线互相平行。转子由叶轮与轴组合面成,叶轮之间、叶轮与机壳及墙板之间具有微小间隙,以避免相互接触。两转子由原动机通过一对間步齿轮驱动,作方向相反的等速旋转。借助于两叶轮的相互啮合(假定其叶面相互接触),鼓风机进排气口不直接相通,叶轮与机壳及墙板围成封闭的基元容积,其大小在旋转过程中不发生变化。传统形式下,气体的压缩,是在基元容积与排气口连通的一瞬间,由高压气体向基元容积回流均压而实现的。
2.预进气原理:
预进气压缩方法,主要是为改善鼓风机的回流冲击 预进气特性提出来的。如图1-2所示,在基元容积由进气口向排气口移动的过程中,通过开在机壳或墙板上的导气孔口,向其内部预先导人高压气体,以使在基元容积与排气口连通之前,使其内部压力逐渐与排气口的压力达到平街(或接近平衡)。与传统的压缩情形相比,导人预进气后.排气口的回流中击强度大为减弱.鼓风机的气体动力性噪声得以降低。实际应用中,通常从鼓风机的排气口引回一-部分气体,作为高压预进气导人机壳。如果将排气口的高温气图1-2预进气原理示意围.体冷却之后再导人基元容积,则不仅可以减缓排气口的回流冲击,而且还能降低鼓风机的排气温度,这种降低排气温度的方法称为逆流冷却。
3罗茨风机的分类:
由于工作方式不同,罗茨鼓风机(真空泵)有单级与双级、F式与湿式之分。
(1)单级与双级。只有一个压缩级的鼓风机(真空泵),称为单级鼓风机(真空系)。将两台单级鼓风机(真空泵)串联起来,对气体连续进行两次压缩,即为双级鼓风机(真空泵)。
(2)干式与湿式。鼓风机-般作干式输送,真空泵有干式和湿式两种情况。所谓湿式真空泵,就是从系的进气口向机壳内注人少量的水,通过水分与气体混合,吸收气体H缩过程中产生的热量;同时利用水对机壳内部间黎进行密封,减少气体经过间隙的泄漏。因此,注人的水既称冷却水,又称密封水。
此外,还有下列各种分类方法:
按叶轮头数分,有两叶鼓风机和三叶鼓风机。
技密封型式分,有迷宫密封、涨圈密封、填料密封和机械密封等各种型式的效风机。
按冷却方式分,有空冷鼓风机水冷鼓风机和逆流冷却鼓风机等。
按结构型式分,有立式鼓风机、卧式鼓风机、竖轴式鼓风机密集成组型风机等。
按传动方式分,有直联鼓风机、带联妓风机等。
按介质种类分,有空气鼓风机、煤气鼓风机、氢气鼓风机、二氧化硫鼓风机等。
还可按用途分,如立窑鼓风机、气化鼓风机曝气鼓风机等。
4.罗茨鼓风机主要特点
与其他类型的气体压缩机械比较,罗获鼓风机具有下述特点:
(1)由于是容积式鼓风机,因而具有强制输气特征。在转速定的条件下,流量也一定(随压力的变化很小)。即使在小流量区域,也不会像离心式鼓风机那样发生嘴振现象,具有比较稳定的工作特性。
(2)作为回转式机械,没有往复运动机构,没有气阔,易损件少,因此使用寿命长,并且动力平衡性好,能以较高的速度运转:不需要重型基础。运转周有多次吸 、排气,相对于活塞式压缩机面言,气流速度比较均匀,不必设置储气罐。
(3)叶轮之间叶轮与机壳及墙板之间具有间隙,运转时不像螺杆式和滑片式压缩机那样
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我们都知道罗茨风机运作是利用两个三叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的定容回转式鼓风机。这种鼓风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,将气体输送到排气通道。两转子依次交替工作。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。那么罗茨风机具体的工作原理是什么,有什么特性,接下来小编一一介绍。
罗茨风机的工作原理如下:
1.罗茨鼓风机是容积式鼓风机,所供应的空气量与转数成正比。
2.每次旋转时,三叶轮由两个叶轮抽吸和消耗三倍。与两叶式相比,气体脉动减少,负载变化小,机械强度高,噪音低,振动也小。
3.两个平行轴上有两个三叶轮。轮与椭圆形盒子的内孔表面和叶轮之间始终存在一个小间隙。由于叶轮以相同的速度沿相反的方向旋转,因此一定数量的被箱和叶轮包围的气体从吸入侧传输到排出侧。
4.每个叶轮通过同步齿轮始终保持在正确的相位,并且没有相互接触的现象,因此可以实现高速运转。
5,不需要内部润滑,结构简单,运行稳定,性能稳定,适用于多种用途,已被广泛应用。
罗茨鼓风机的特性
1.由于使用了三叶片导向器和螺旋壳体,风扇的噪音和振动很小。
2.叶轮与轴为一体结构,叶轮无磨损,风扇性能不变,可长时间连续工作。
3.高速, 效率高,非常紧凑的结构。
4,结构简单,由于使用特殊轴承,具有优越的耐用性,使用寿命比家用风机更长,维护管理也方便。
5.由于齿轮油挡板,不会漏油。
以上就是针对罗茨风机工作原理的介绍,罗茨风机在我们生活中必不可少,而且结构简单,运转平稳,性能稳定,适应多种用途,平时也要注意罗茨风机的保养,可延锦工机的使用寿命。
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罗茨鼓风机抱死济南罗茨鼓风机哪家好罗茨鼓风机工作原理
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