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罗茨鼓风机的结构 工作原理_罗茨鼓风机

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  罗茨风机的结构形式分为卧式锦工式两种。卧式罗茨风机,它由两个三叶形转子、机壳、两根平行轴组成。机壳可分为带有水冷、气冷和不设冷却装置三类。传动机构是在两轴的同端装有式样和大小完全相同的、且互相啮合的两个齿轮,使主动轴直接与电动机相连,并通过齿轮带动使从动轴作相反方向的转动。每个转子旋转一周,能排挤出两倍阴影体积的空气,因而主动轴每旋转一周就排挤出4倍阴影体积的空气。罗茨风机进、出口合理的布置应为:上端进风下端排风(对卧式而言),这样可以利用高压气体抵销一部分转子与轴的重力,降低轴承压力,减少磨损。

  罗茨鼓风机的理论风量为qvt=4Aonl,式中A为转子在垂直位置时与机壳内壁所包围的面积,计算中近似取它等于转子运动所描绘的面积πD2/4的1/3,A0=l/3xπD2/4=πD2/12。因而,得出理论风量为qvt=4x(πD2nl)/12=1/3πD2nl。

  由于转子与转于间、转子与机壳间有缝隙存在,空气将会漏回至吸风侧,因而实际输气量小于理论风量,即qv=ηvqvt=πD3nlηv

  D——腰形转子直径。即转子两顶点间距离m;

  L–腰形转子的长度m;

  n——转子转数rpm;

  ηv——容积效率,一般ηv=0.75-0.85。

  从理论分析可知,只要电动机能带动,鼓风机就可在任何压强下工作。但是,如出风口与进风口压强相差过大,就会有大量空气经间隙漏回至进口,导致鼓风机效率降低;同时,转速过高,也可能引起机器振动而缩短寿命,故出风口压强不宜过高。国产罗茨鼓风机的静压在19620~Pa之间,风量在0.25-250m3/min(在标准状态下),一般转速有580、730、960及1450rpm。

  取鼓风机进、出口断面,列出包含有鼓风机机械能的方程,就可得出能量出L:L=∫21

  式中,与气体热力学过程有关。由于在罗茨鼓风机内气体为绝热压缩,其能量头L。为鼓风机压缩lJ气体所谓耗茁式中:——吸气空间的绝对压力,h;

  c——气体的等熵指数。

  在全压中,动压所占的比重较小,可以忽略表示风机的压强,则鼓风机的有效功宰户。为

  g\——鼓风机的风量

  卸——鼓风机的静压

  1.优点

  (1)正常情况下,压力的变化对风量影响很小,风机的转速成正比,因此,罗茨风机基本属于定容;

  (2)吸气和排气时无脉动,不需要缓冲气罐

  (3)占地面积小,便于布置和安装;

  (4)转子与转手之间、转子与壳体之间保留有0.2-0.5mm的间隙,不存在摩擦现象,允许气流含有一定粉尘;

  (5)与水力喷射泵及水环式真空泵相比,不存在“排气带水”问题;

  (6)运行可靠,维护方便,耐用。

  三叶罗茨风机的工作原理:

  罗茨风机选型对照表:

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罗茨鼓风机的结构 工作原理:八种常见的风机结构及工作原理动态图解,不能错过了!

  风机包括通风机、透平鼓风机、罗茨鼓风机和透平压缩机,详细划分为离心式压缩机、轴流式压缩机、往复式压缩机、离心式鼓风机、罗茨鼓风机、离心式通风机、轴流式通风机和叶氏鼓风机等八大类。

  一、离心式压缩机

  离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。在离心式压缩机中,高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用,以及在扩压通道中给予气体的扩压作用,使气体压力得到提高。早期,由于这种压缩机只适于低,中压力、大流量的场合,而不为人们所注意。由于化学工业的发展,各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器,而占有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心式压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。

  有些化工基础原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。在生产这种基础原料的石油化工厂中,离心式压缩机也占有重要地位,是关键设备之一。除此之外,其他如石油精炼,制冷等行业中,离心式压缩机也是极为关键的设备。我国在五十年代已能制造离心式压缩机,从七十年代初开始又以石油化工厂,大型化肥厂为主,引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机,取得了丰富的使用经验,并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。

  性能特点:

  优点:

  离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用,主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。

  1、离心式压缩机的气量大,结构简单紧凑,重量轻,机组尺寸小,占地面积小。

  2、运转平衡,操作可靠,运转率高,摩擦件少,因之备件需用量少,维护费用及人员少。

  3、在化工流程中,离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

  4、离心式压缩机为一种回转运动的机器,它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂,常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力,为热能综合利用提供了可能。但是,离心式压缩机也还存在一些缺点。

  缺点:

  1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。

  2、离心式压缩机的稳定工况区较窄,其气量调节虽较方便,但经济性较差。

  3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

  二、轴流式压缩机

  轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机,最大的功率可以达到KW,排气量是20000m3每分钟,它的压缩机能效比可以达到百分之90左右,比离心机要节能一些。它是由3大部分组成,一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子,二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子(静子),三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。轴流式压缩机也属于透平式或速度式压缩机,炼油厂多选用作催化裂化装置的主风机。

  性能特点:

  效率较高,单机效率可达86%~92%,比离心式压缩机高5%~10%,单位面积流通能力大,径向尺寸小,适宜流量大于1500m3/min的场合,单级压力比较低,单缸多级压力比可达11,与离心式压缩机相比,静叶不可调试式轴流压缩机的稳定工况区较窄,在恒定转速下,流量变化相对较少,压力变化较大。此外,结构较为简单,维护方便。因此,轴流压缩机对于中、低压、大流量,且载荷基本不变的情况较为理想。全静叶可调式轴流压缩机可以扩大压缩机的稳定工况区,弥补了静叶不可调式轴流压缩机的不足,而且可以提高压缩机的效率,降低起动功率。目前,炼油厂主要用全静叶可调式轴流压缩机。

  三、往复式压缩机

  曲轴带动连杆,连杆带动活塞,活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化,当活塞向下运动的时候,汽缸容积增大,进气阀打开,排气阀关闭,空气被吸进来,完成进气过程;当活塞向上运动的时候,气缸容积减小,出气阀打开,进气阀关闭,完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙,气缸内有润滑油润滑活塞环。靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。目前往复式压缩机主要是活塞式空压机,化工工艺压缩机,石油,天然气压缩机,为主,而活塞式空压机现在主要向中压及高压方向发展,这个是螺杆机,离心机目前无法达到的一个高度。

  性能特点:

  由于设计原理的关系,就决定了活塞压缩机的很多特点。比如运动部件多,有进气阀、排气阀、活塞、活塞环、连杆、曲轴、轴瓦等;比如受力不均衡,没有办法控制往复惯性力;比如需要多级压缩,结构复杂;再比如由于是往复运动,压缩空气不是连续排出、有脉动等。

  优点:

  1、热效率高、单位耗电量少

  2、加工方便 对材料要求低,造价低廉

  3、装置系统较简单

  4、设计、生产早,制造技术成熟

  5、应用范围广

  缺点:

  1、运动部件多,结构复杂,检修工作量大,维修费用高

  2、转速受限制

  3、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式使效率下降很快

  4、噪音大

  5、控制系统的落后,不适应连锁控制和无人值守的需要,所以尽管活塞机的价格很低,但是也往往不能够被用户接受。

  四、离心式鼓风机

  在设计条件下,风压为15kPa~0.2MPa或压缩比e=1.15~3的风机叫鼓风机,有两个或更多叶轮串联组成的离心鼓风机叫多级离心鼓风机,(相邻叶轮之间必须有导叶连接)。多级离心鼓风机广泛应用于各种冶炼高炉及化铁炉鼓风、洗煤跳汰机配套、矿山浮选、污水曝气、化工造气等需要输送空气的场合,亦可用于输送其它特殊气体。

  性能特点:

  该系列鼓风机具有效率高、噪声低、运行平稳、绝无脉冲、稳定区域广、输送的气体清洁、干燥且无油,易损件少和安装、操作、维护简便等特点。

  五、罗茨鼓风机

  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。下侧两“鞋底尖”分开时,形成低压,将气体吸入;上侧两“鞋底尖”合拢时,形成高压,将气体排出。

  性能特点:

  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。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。

  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。

  六、离心式通风机

  其原理与离心泵相同。叶轮上叶片的数目比离心泵的稍多,叶片比较短。中低压风机的叶片常向前弯,高压风机的叶片为后弯叶片。

  性能特点:

  优点:

  1、通风换气效果好,非常适合用在管道抽风或者送风;

  2、适用性强、无腐蚀、易燃易爆气体场所均可使用。

  3、噪声低,离心式通风机根据空气流力学采用合理叶轮角度设计,运行时,无任何机械摩擦,合理叶片形线使噪声降为最低;离心式通风机产生的噪音是高频噪音,只要有障碍物,即可隔音。

  4、运行平稳,优化设计的叶轮使轴向力减小到最低程度,且有高效的叶轮,并经静动平衡校正,使整机运行平稳,在不加任何减振装置的情况下,轴承振幅比较小。

  5、维护方便,部分机型可配置清理门,勿须拆机维护清洁,省时省力。

  缺点:

  1、体积较为庞大,其进风与送风之方向垂直,在配置上,系统风管需要较妥当的配合。

  2、无法逆向送风。

  3、价格较贵。

  七、轴流式通风机

  送风方向与轴向相同。靠叶片的轴向倾斜,将轴向空气向前推进。

  性能特点:

  优点:

  1、轴流式通风具有结构紧凑、体积小、质量轻、转速高。

  2、可直接与电动机相连,风量调节较为方便、可以逆向送风。

  3、价格便宜。

  4、适用于低压、大风量的情况。

  5、由于风吹送的方向与轴平行,故可容易与管路相连接,成为管路统之套件。

  缺点:

  1、其缺点是噪音大、构造复杂、检修困难、并联工作稳定性差。它一般运用于风压变化较大,风量变化较小的矿井。

  2、效率特性曲线陡直,略超出设计点之运转会产生激变的现象,效率迅速降低。

  3、对尘埃及表面腐蚀的现象较为敏感,造成效率降低的现象。

  八、叶氏鼓风机

  叶氏鼓风机是另一种回转式鼓风机。它是由长圆筒形机壳、阻风翼、鼓风翼以及两根平行的轴所组成。图1为叶氏鼓风机的两个转子,它们的结构互不相同。两根平行轴的两端装有式样完全相同的两个活动齿轮,其中一个轴与电动机相联,叫主动轴,另一根叫从动轴。鼓风翼装在主动轴上,阻风翼装在从动轴上。

罗茨鼓风机的结构 工作原理:罗茨风机工作原理3个重点3张图完美解读!

  罗茨风机属于容积式回转风机,主要的动力来源为电机、柴油机或者电机柴油混合式, 选型的主要参数有风量、压力、转速、电机功率等,今天要和大家分享的知识是其工作原理,该文会从罗茨风机的结构形式、工作原理、注意事项等方面,为大家详细讲解罗茨风机的工作原理。

  1、结构形式

  一台普通的三叶罗茨风机,主要由两部分构成:驱动机和机头,驱动机是风机的动力来源,可以是电机也可以是柴油机,机头是罗茨风机的主要工作组件,通过有规律的运转,以达到气体输送的目的。

  想要了解罗茨风机的工作原理,必须对罗茨风机的机头结构有充分的了解,机头的主要组成部分有:墙板、机壳、主动叶轮、从动叶轮、主动从动齿轮、主副油箱、轴承等,为了大家对罗茨风机的结构有清洗的认知,小编特意整理了一份结构图供大家参考,如下所示:

  2、工作原理

  罗茨风机有两个叶轮(图二,圈中部分),在电机带动下,两个叶轮会相向转动,当叶轮转过进气口之后,两个叶轮和墙板及机壳之间会形成一个密封的腔室,叶轮继续转动,密封腔室里面的空气会被压入排气口,如此反复经过进气口和排气口,将外界空气输送至目的地。

  叶轮与叶轮、叶轮与墙板、叶轮与机壳之间会存在一定的间隙,该间隙有固定标准和误差,误差过大会产生其他相应的故障问题。在叶轮经过排气口时,在管道前方压力的作用下,会将部分气体通过间隙泄漏至外界,这样的泄漏,我们称之为内泄漏。

  罗茨风机的具体的工作原理流程请看下图:

  3、注意事项

  罗茨风机属于容积式风机,所以,在运转起来之后,风量基本不会发生变化,当前方压力稍有变化时,也能够持续进行空气输送。

  在长期使用之后,罗茨风机的风量会发生变化,多为风量减小,引起的主要原因是:叶轮与叶轮间隙、叶轮与墙板间隙、叶轮与机壳间隙发生了变化,造成内泄漏增大,进而影响罗茨风机的风量。

  为了保证罗茨风机正常工作运转,风机的其他组件也起到了非常重要的作用,如:轴承、齿轮等,配合工作的组件出现了异常故障,对风机的运转也会造成很大的影响。所以,后期使用维护中,不仅要对重要组件进行细致维护,其他的配合组件也要定期进行养护!

  罗茨风机的工作原理很简单,辅助一些图片,我们能够对其工作原理有清洗的认知,在理解罗茨风机的工作原理时,首先要掌握其基本结构,然后再去掌握其运转原理,这样就能够很好的掌握罗茨风机的工作原理了。

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罗茨鼓风机的结构 工作原理:罗茨鼓风机的工作原理与结构?

  罗茨鼓风机为容积式风机,输送的风量与转数成比例,三叶型叶轮每转动一次由 2 个叶轮进行 3 次吸、排气。与二叶型相比,气体脉动性小,振动也小,噪声低。风机 2 根轴上的叶轮与椭圆形壳体内孔面,叶轮端面和风机前后端盖之间及风机叶轮之间者始终保持微小的间隙,在同步齿轮的带动下风从风机进风口沿壳体内壁输送到排出的一侧。风机内腔不需要润滑油,结构简单,运转平稳,性能稳定,适应多种用途,已运用于广泛的领域。

  罗茨鼓风机的特性

  由于采用了三叶转子结构形式及合理的壳体内进出风口处的结构,所以风机振动小,噪声低。

  叶轮和轴为整体结构且叶轮无磨损,风机性能持久不变,可以长期连续运转。

  风机容积利用率大,容积效率高,且结构紧凑,安装方式灵活多变。

  轴承的选用较为合理,各轴承的使用寿命均匀,从而延长了风机的寿命!

  风机油封选用进口氟橡胶材料,耐高温,耐磨,使用寿命长。

  机种齐全,可满足不同用户不同用途的需要。

  罗茨风机故障分析及解决方法

  1  叶轮与叶轮磨擦

  (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;

  2  叶轮与墙板、叶轮顶部与机壳

  (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。

  3  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。

  4  流量不足

  (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。

  5  漏油或油泄漏到机壳中

  (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;

  6  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。

  7  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。

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