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
风机分类:
按气流运动方向分类:
离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算):
通风机—排气压力低于Pa;
鼓风机—排气压力在Pa~Pa之间;
压缩机—排气压力高于Pa以上;
压力
离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量
单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速
风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
功率
驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。
风机常用参数、技术要求
一般通、引风机:全压P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度(当地大气压)、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、电动机型号…….等。
高温风机及其它特殊风机:
全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…..℃、瞬时最高温度T=…℃、进口气体密度□Kg/m3、当地大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控制柜….等。
海拨高度换算当地大气压
(760mmHg)-(海拨高度÷12.75)=当地大气压(mmHg)
注:海拔高度在300m以下的可不修正。
1mmH2O=9.8073Pa;
1mmHg=13.5951mmH2O;
760mmHg=10332.3117mmH2O
风机流量0~1000m海拨高度时可不修正;
1000~1500M海拨高度时加2%的流量;
1500~2500M海拨高度时加3%的流量;
2500M以上海拨高度时加5%的流量。
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一、工作原理
罗茨鼓风机由断面近乎椭圆的机壳与两侧墙板组合成一个气缸,上端的开口为进气口,下端为排气口。一对转子水平安置在汽缸内,借助一对同步齿轮作反向旋转,保持相互无接触的啮合,气体随着旋转叶轮(即转子)型面与机壳所形成的工作容积,由进气口推向排气口排出。
同步齿轮除了起传动作用之外,还用以保持两转子之间的相互位置,转子之间及转子与机壳、墙板之间留有窄小间隙,在转子高速运转中相互之间不发生接触,故无须对转子加油润滑。
图1-(a)中,机体内之容积,被叶轮分割成四个区域,其中(Ⅰ)与进气口相通,其气体与进气口压力相同,左转子刚封闭的(Ⅰ′)区域与进气口
压力相同。右转子封闭的容积(Ⅰ′)仍未与排气口相通,故仍为进气口压力。排气口容积(Ⅱ)为排气口(斜线表示)。
图1-(b)为叶轮旋转θ=30°后的情况,机体内容积被叶轮分割成三个区域,其中(Ⅰ)与进气口相通,其气体之压力为进气口压力。(Ⅱ)与排气口相通,故其气体为排气压力(斜线表示)。左转子所封闭容积(Ⅰ′)仍为进气口压力。
图1-(c)为叶轮旋转60°后的情况,仍被转子分割成四个区域。(Ⅰ)、(Ⅰ′)、(Ⅱ′)和(Ⅱ)与图1-(a)中情况相同,仅后者与前者的位置互换而已。
图1-(d)为叶轮旋转90°后的情况,它与图1-(b)中情况相同,仅是左、右转子位置互换而已。
图1-(e)为叶轮旋转120°后的情况,它与图1-(a)完全相同。它说明三叶罗茨鼓风机旋转120°可完成一个叶片的工作过程,旋转一圈(360°)后,即完成整个叶轮的工作全过程。
二、性能特点
1. 罗茨鼓风机具有强制送气的硬排气特性,即当压力变化时,流量变化甚微。换言之,压力可以在允许范围内“自动”调节,而流量变化较小。风量与风压的关系见图2。
2. 压力随系统阻力的变化而变化,具有自适应性。
罗茨鼓风机没有内压缩,系统需要多大压力,在配套电机功率允许的条件下,罗茨鼓风机就能提供多大压力,因此其压力具有自适应性。
3. 输送介质不含油。
罗茨鼓风机转子之间及转子与机壳、墙板之间留有窄小间隙,在转子高速运转中相互不发生接触,故无须对转子加油润滑,故介质不含油。
4. 结构***合理,运行可靠,使用寿命长,操作维修方便。
第二章 结构
一、概述
罗茨鼓风机结构见图3.
序号
名称
材 质
数 量
序号
名称
材 质
数 量
机 壳
HT250
11
主动轴承端盖
HT250
叶 轮
HT500
12
从动轴承端盖
HT250
主 动 轴
45
13
骨架油封
丁晴胶
从 动 轴
45
14
轴承挡块
HT250
驱端墙板
HT250
15
轴 套
HT250
齿端墙板
HT250
16
齿 轮
SCM425
驱端密封轴套
HT250
17
止动垫圈
A3
齿端密封轴套
HT250
18
锁紧螺母
SS400
主动轴承
SUJ2
19
油 箱
HT250
10
从动轴承
SUJ2
20
黄油杯
C3604
其中:“件号16”同步齿轮与“件号3”主动轴和“件号4”从动轴采用圆锥配合,便于调整叶轮间间隙δ2和拆装维修。罗茨鼓风机的同步齿轮既作传动又起叶轮***的双重作用,其精度和磨损状况将直接影响叶轮啮合和效率。
“件号9、10” 主动、从动轴承分别装在主动转子(主动轴穿入叶轮)和从动转子(从动轴穿入叶轮)的预定部位上。轴承与叶轮间的轴向间隙δ3、δ4由“件号7、8”驱端、齿端密封轴套的长度来保证,驱端与齿端轴承由“件号11、12”轴承端盖和“件号14”轴承挡块分别固定在“件号5、6”驱端、齿端墙板的预***置上,从而使鼓风机得以平稳、安全运转。
二、间隙调整
1.叶轮型面间的间隙调整。
拧松“件号18”锁紧螺母,适当调整两齿轮间的安装角度位置,即能达到调整间隙的效果。经调好间隙后,应拧紧锁紧螺母,并用“件号17”止动垫圈紧固之。型面间隙调整应旋转360°进行,旋转60°时仅能测得1/6叶轮型面的啮合间隙。
2.叶轮与前后墙板间轴向间隙调整。
首先要保证机壳和叶轮轴向长度之差应等于驱端轴向间隙δ3和齿端轴向间隙δ4之和,否则应对墙板或叶轮长度及公差等作调整。
对于未达到要求之δ3、δ4之值可改变“件号7”驱端密封轴套和“件号8”齿端密封轴套的长度和公差,从而将δ3、δ4调整到所要求的间隙范围。
叶轮与前后墙板间轴向间隙的调整,是一项技术难度较大的工作,应慎重认真处理。
第三章 罗茨鼓风机的安装和使用
一、安装
鼓风机的安装,可参阅一般机械设备安装规范,按照工厂说明书给定的尺寸进行安装,并且尚需注意下列事项:
1 地脚螺栓孔,采用二次灌浆法。
2 机组安装的基础面应浇成凸面并平整,根据进、排气口之方向和维修之需要,基础面四周应留有适当宽裕的地域。
3 安装时首先检查机体内部确认无杂物时,即封闭进、排气口,彻底清除管道内的铁锈和焊渣等杂物,然后与风机接通,要求各法兰结合面不准漏气。
4 当输送空气介质,其含尘量超过100mg/m3时,建议在进气口消声器前端装置空气滤清器。
5 消声器应设置于靠近鼓风机进、排气口处。
6 在靠近鼓风机进、排气口的直管段上,应装置压力仪表和安全阀,当风机处于超负荷运行时,仪表和安全阀应能反映出或发出报警信号。
7 为了保证鼓风机安全运转,风机不允许承载管道、阀门、框架等外加负荷。此种负荷,必须另设支撑。建议在进、排气口管道上装设弹性接头,以消除管道振动和热变形之影响。
8 安装时必须找正,风机与电机中心线重合或平行并使整机底座与基础平面保持水平位置。允许底座与地面采用调整垫铁来进行调整,其允差为0.2/1000毫米。为了保证风机安全运转,建议安装减震器。
9 安装时***不允许***风机的装配间隙。安装后,盘动鼓风机转子应转动灵活,无撞击和摩擦现象。
二、使用
1、使用要求:
(1)进气温度不高于40℃;
(2)气体中固体微粒含量不大于100 mg/m3,微粒***大尺寸应不大于鼓风机的***小工作间隙之半;
(3)轴承温度***高不超过95℃;
(4)润滑油温度***高不超过65℃;
(5)不得超过铭牌规定的额定升压范围。
2、鼓风机启动前之准备工作:
(1)检查各紧固件和***销的安装质量;
(2)检查进、排气口和阀门等安装质量;
(3)检查鼓风机的装配间隙是否符合要求;
(4)检查鼓风机与电机的找中、找正质量;
(5)检查机组的底座四周是否全部垫实,地脚螺栓是否紧固;
(6)向油箱注入规定牌号之机械油至油标的中间位置,建议采用N68机械油;
(7)向主动、从动轴承端盖内侧注入规定牌号之润滑油脂,建议采用锂基润滑脂。
(8)全部打开鼓风机进、排气口阀门,盘动转子,注意倾听各部分有无不正常的杂音;
(9)检查电动机转向是否符合指向要求。
3、鼓风机空负荷试运转:
(1)新安装或大修后的风机都应经过空负荷运转;
(2)罗茨鼓风机空负荷运转的概念是:在进、排气口阀门全开的条件下投入运转;
(3)1试运转时应观察润滑油的飞溅情况是否正常,如过多或过少则调整油量。正常飞溅情况,可从油箱的视油窗观察其飞溅情况,其形成毛毛雨飞溅油雾即可;2长时间带负荷运转后,油温升高,油位线上升,可按第1条所述要求进行调整;3停机一定时间后,油温降低则油位线下降,可在开机前适量加油。按第1条所述要求进行调整;
(4)没有不正常的气味或冒烟现象及碰撞或摩擦声;
(5)空负荷运行30分钟左右,为情况正常,即可投入带负荷运转。如发现运行不正常,进行检查排除后仍须作空负荷试运转。
4、鼓风机正常带负荷持续运转:
(1)要求逐步缓慢地调节,带上负荷,直至额定负荷。不允许一次即调节至额定负荷。(风机启动时应空载,严禁带负荷启动);
(2)所谓额定负荷,系指进、排气口之间的静压差为风机标牌标定之***大静压值。
(3)风机正常工作中,严禁完全关闭进、排气口阀门、经常检视进气管路系统的进气状态,严防堵塞。
(4)由于罗茨鼓风机的特性,不允许将排气口之气体长时间地直接流入鼓风机的进气口(改变了进气口之温度)否则必将影响机器的安全。如需采取回流调节,则必须采用冷却措施;
(5)鼓风机在额定工况下运行时,在靠近轴承部位的振动速度不超过11.2mm/s。
5、鼓风机非正常带负荷启动:
在不得已的情况下,鼓风机必须带负荷特别是满载负荷启动时,务必在排气口加装放空阀。启动时将放空阀全开,排气全部排入大气,逐步关闭放空阀,直至全部关闭后,才完成启动操作。
6、停车
鼓风机不宜在满负荷情况下突然停车,必须逐步卸负荷后再停车,以免损坏机器。紧急停车时,出风口必须安装止回阀,以保护机器安全。
第四章 罗茨鼓风机的维护与检修
一、罗茨鼓风机的日常***
做好风机的日常维护***,使之经常处于良好运行状态,不但能延锦工机的维修周期,而且能防止风机的过早磨损,预防机械事故的发生。内容如下:
1. 坚持文明生产,经常保持风机表面及其周围场地清洁,并经常检查各部分***销、连接螺栓的紧固程度,随时把已经松脱的螺帽拧紧。
2. 经常检查轴承温度有无过热现象,轴承齿轮油箱允许温升和***高温度,应符合表一规定。
表 一
部 位
***高温升
***高温度
滚动轴承
55℃
95℃
齿轮润滑油
35℃
65℃
3. 检查齿轮油箱和副油箱,润滑油应加到规定的两条刻度线之间,不应过少,勿使油箱渗漏。
4. 经常检查轴封装置有无漏气、漏油现象。
5. 检查风机的润滑系统是否正常,正确地选择润滑油。定期加油、换油。风机运行中,齿轮润滑油在负荷试车后应予更换(或过滤后再用),正式使用200小时以后,换***次油,以后按季节换油。每月至少检查一次油的清洁度及油质,发现赃物及时过滤;发现变质及时更换。换油时应清洗油箱。
6. 风机的驱端轴承采用油脂润滑,可参照上条5,定时一同加油、换油和清理。
7. 经常倾听机体内运行工作情况,有无磨损、过热或异常声响。
8. 经常检查进风口气体过滤器,及时清扫或更换滤料,避免含尘量过大,增加系统压力。谨防进风口管道内落入***。
9. 每班按规定时间,做好记录,记录中包括:轴承温度、润滑油温度、电压、电流、风压、风量等。
10. 建立各种维护***制度,规定检查项目、检查点及质量要求等。
二、罗茨鼓风机常见故障分析和检修方法及措施
由于安装使用不当,维护***不良或制造质量失控等导致罗茨鼓风机在运行中出现故障,现将常见的故障分析和排除方法列于下表(表二)。
表 二
故 障
可能产生的原因
检修方法及措施
1.齿轮轴与圆锥孔松动
检查锁紧螺母是否松动,重调两齿轮间的角度位置。
2.齿轮轴孔与轴颈配合不良
(1)检查配合面是否有碰伤现象
(2)检查轴端圆螺母和止动垫圈的锁紧情况
3.叶轮间的间隙δ2不均匀超过允许值
重新调整δ2
4.齿轮磨损,使啮合侧缝超过允许值
若调整后仍无法满足要求时应更换齿轮副。
5.主从轴弯曲变形
调直或更换新轴
6.轴承磨损
更换新轴承
7.汽缸内混入***或有所输送介质的结块
清除***或结块
轮外径与机壳内壁有摩擦现象
1.叶轮与机壳间的间隙不均匀,超过允许值
(1)检查间隙,调整δ1
(2)检查前后墙板与机壳结合的***销是否松动,修复销孔更换***销。
2.轴承磨损,径向间隙过大
更换轴承
3.主、从轴弯曲变形
调直或更换新轴
叶轮与前后墙板有摩擦现象
1.间隙调整不当
重新调整δ3、δ4
2.轴承轴间游隙过大
重新调整或更换轴承
3.叶轮端面混入***或结块
清除***或结块
风量变小
1.叶轮与机体因磨损而引起间隙增大
更换磨损零件
2.叶轮间啮合间隙δ2有所变动
按要求调整
3.系统有泄漏
检查后排除
1.进气滤清器堵塞或其他原因造成阻力***,即进口负压增大(在出口压力不变情况下,升压加大)
检查后排除
2.出口系统压力增加
检查后排除
3.静动零件发生摩擦
调整间隙
4.齿轮损坏
更换
5.轴承损坏
更换
温度
不正常
1.齿轮副啮合不良或侧隙过小
调整齿轮副的啮合情况
2.润滑油太脏
清洗润滑系统及轴承齿轮等,更换新润滑油,或重新过滤润滑油
3.系统阻力太大或进气温度过高
调整系统运行情况,降低进气温度
4.润滑油温度过高
检查油量及运动部位是否正常
振动加剧
1.叶轮平衡精度过低或精度被***
重新校正平衡达到G6.3级
2.地脚螺栓或其它紧固件松动
紧固各部位
3.轴承磨损
更换新轴承
4.机组承受进气管道的重力和拉力
消除管道的重力和拉力,增加支撑
系 统
负荷超载
1.管网阻塞
检查系统是否有堵塞现象,应立即排除
2.空气滤清器中,滤料含尘量过大
清洗(反吹)或更换滤料
噪声超过标准规定
1.进出口消声器失效
重新更换消声器
2.消声器衬筒小孔被灰尘阻塞
重新更换消声器内筒壁的玻璃布
3.由于振动等原因,使吸声材料下坠,造成消声效果降低。
拆除整修消声器,加入适当的吸声材料
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。
四川攀枝花循环流化床示范电站1×300MW机组,引进法国阿尔斯通公司的技术。于2005年12月30日并网发电。其中石灰石粉的输送全靠4台锦工JGR罗茨风机。
设备结构:
设备为三叶罗茨风机,工作风室与轴承座密封为碳精环密封。后端轴承为支推轴承承受转子径向力和轴向力。前端轴承为支撑轴承承受转子径向力。前端机盖与轴采用骨架油封密封。尾端有一对斜齿轮作为同步齿轮。动力传送方式为皮带轮传动。罗茨风机的径向定位通过零件的制作来保证。 轴向定位需要通过调整,而转子轴向定位的调整好坏关系到整个风机运行好坏,所以至关重要。
1 轴向间隙作用
罗茨风机轴向定位的主要作用是:当风机在运行的时候,由于转子发热,轴系产生线膨胀和体膨胀。体膨胀的预留量通过径向加工来保证,线膨胀的预留量则通过轴向定位来确定。轴向预留量太大,风机效率会变低;轴向预留量太小,风机机壳及轴承会发热损坏。
一般来说轴向间隙不准会产生以下几种故障:
为了更好的理解轴向定位的作用,以下对错误的定位会造成的问题做一个系统的分析:
1)轴承座端面磨损
轴承端面磨损原因主要是2种原因,一种是异物进入转子与轴承座端面,这种情况发生几率太小,这里不做分析。二种是轴向间隙不够造成转子在线膨胀时与轴承端面接触磨损。我们知道任何物质的分子都在做无规则的热运动,分子就有速度,有动能。微观解释气体的压强就是大量的分子对容器壁的撞击,而温度是大量分子的热运动平均动能的度量。温度越高,分子的热运动平均动能就越大,分子的速度就大,我们知道,速度越大,撞击越猛烈,也就是气体的压强越大。当风机产生压力时,反之气体会产生温度。而温度造成转子伸长,如果间隙不够会造成转子与机壳件摩擦。
轴向间隙太小,造成端盖与叶轮端面磨损
同时摩擦产生热量,通过热传导会使轴承温度增加,从而损坏轴承,还会损坏密封环。
2)风机效率降低
轴向间隙太大,会造成风机效率降低。罗茨鼓风机由于是容积式风机,它的风压和系统有关系,而和其它关系不大。也就是说和出口管道特性有一定关系。而流量和风机转速关系较大。但是如果轴向间隙调整偏大,会在叶轮端面和轴承座端面形成一个气体通道。而气体通道会使被升压后的空气通过它又回到风机的吸气口,使风机不断的做定量的无用功,使风机风量下降,效率降低。
3)风机振动
当间隙太小时,叶轮端面与轴承座端面摩擦。由于动静部位之间摩擦,机组会产生强烈的振动。过大的振动极易造成动静部分摩擦从而造成灾难性的后果,摩擦发生在转轴的密封环处,将会造成转子的热弯曲引起振动的进一步增加,形成恶性循环引起转子的永久性弯曲。而振动与轴的弯曲会造成轴承损坏,齿轮损坏,叶轮损坏,乃至整个罗茨风机报废。
2 调整技巧
2.1 定位原理
轴向间隙的定位主要是利用轴承的定位来确定轴向间隙。ROBOX罗茨风机的轴承定位方式是固定端—自由端式配置。罗茨风机尾端为固定端,前端为自由端,通过固定端,让转子在热态情况下向自由端自由膨胀。
2.2 计算间隙
计算转子在热态情况下的线膨胀量:
C=1.2ΔTL/100
C为热膨胀伸长量(mm);
ΔT为轴运行时最高温度与环境温度之差;L为轴的长度。
当计算出C值时,C值为轴的最大线膨胀量
2.3 间隙调整技巧
罗茨风机轴向间隙调整主要是以计算数据为参考,使用尾端定位轴承来调整整个间隙。
1)测量机壳的两个端面之间的距离X;
2)测量转子两个端面之间的距离Y;
3)X—Y=&,其中&值为总间隙大小,&1+&2=&。如果&值小于C值,则在轴承座与机壳端面之间添加垫子调整;如果&值大于C值,则需要采用机械加工将机壳端面去材料处理。采取的标准是&值大于C值0.20mm。这0.20mm是补偿安装误差采用的经验值;
4)轴承内圈与轴肩接触,轴承外圈与轴承座外圈定位环之间有间隙S。当外端盖使用螺栓紧固时,轴承推动整个转子向前端推动,&2值逐渐增大。所以在间隙S处添加垫片,使&1,&2值达到所要求的间隙。
5)在实际工作中,可以使用两种方法来确定垫片厚度。一种是测量法,测量法主要使用深度游标卡尺,测量S值,然后S-&2=K。K就为垫片厚度。另一种方法为加试法,加试法采用假轴套,轴套的外径比定位轴承外圈小1mm,内径比轴大1mm。厚度为标准轴承厚度。每次在加垫片处试加垫片,然后将轴套按标准紧固,使用塞尺测量&2值,直道&2值达到标准值。
6)&1与&2之间的关系为2:1的关系。就是当&1为0.30mm时,&2值为0.15mm。这样做的目的是增加转子自由端膨胀间隙。
罗茨鼓风机轴向间隙定位在安装过程中是罗茨风机检修工作中的重点。它的安装好坏关系到设备的稳定运行。而轴向间隙调整不准引起的罗茨风机损坏事件层出不穷。所以掌握罗茨风机轴向间隙调整的技巧至关重要。在转动机械设备检修中,一切应该以数据为唯一参照标准,任何以人为经验判断的错误方法应该摒弃。
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台湾大丰罗茨鼓风机罗茨鼓风机样本罗茨鼓风机由来
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