锦工罗茨鼓风机是在国民经济领域应用十分广泛的一种重要的工业设备。随着经济的高速发展,市场对罗茨鼓风机的需求量不断增加,同时也对罗茨鼓风机的性能提出了更高的要求,因此研究如何进一步提高罗茨鼓风机的性能对推进罗茨鼓风机的发展和拓宽其应用领域具有非常重要的意义。为了进一步改善罗茨鼓风机的性能和深入了解罗茨鼓风机内部流动的实际状况,本论文针对上述问题进行了一定的探讨和分析,总结出一些分析方法和实用性的结论,研究结果对提高罗茨鼓风机的容积效率、减小罗茨鼓风机的噪声和降低罗茨鼓风机的排气温度等具有一定的参考价值。
研究的主要内容为:罗茨鼓风机转子型线和机壳结构的设计;罗茨鼓风机的气流脉动分析;罗茨鼓风机内部流场的数值分析方法;转子型线对罗茨鼓风机性能影响的研究;渐扩缝隙罗茨鼓风机内部流场的数值分析;逆流冷却罗茨鼓风机的性能分析。
取得的主要结果如下:1.以CFD软件FLUENT为工具,采用RNG k-ε湍流模型和PISO算法,对罗茨鼓风机内部气流流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,数值模拟与理论分析的对比结果验证了本论文所讨论的数值分析方法具有良好的准确度和可靠性。
结果表明:基于动网格技术的罗茨鼓风机内部流场的动态数值模拟,能较真实地反映风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律,这种方法可为罗茨鼓风机内部气流的特性分析提供有价值的参考。2.为了探讨转子型线对罗茨鼓风机性能的影响,选取相同设计参数的三叶圆弧型和渐开线型转子型线的罗茨鼓风机为研究对象,采用理论分析和数值分析相结合的方法,对比分析了两转子型线各自的优缺点。结果表明:转子型线对罗茨鼓风机性能的影响起着重要作用,圆弧型转子型线齿顶密封性能较差,面积利用系数低,理论流量和容积效率不如渐开线型转子型线,但其却具有噪声低的优点。3.利用FLUENT软件对带渐扩缝隙预进气结构机壳的罗茨鼓风机内部流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,其较真实地反映了带渐扩缝隙预进气结构机壳的罗茨鼓风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律。
计算结果表明:渐扩缝隙这种壳体结构的优化设计确实能够削弱甚至避免排气口处高压气体的急剧回流,降低排气过程中的气体动力性噪声。4.为了研究逆流冷却技术对罗茨鼓风机性能的影响,采用理论分析和数值分析相结合的方法,分析了逆流冷却罗茨鼓风机的特点。数值分析基于FLUENT软件,采用动网格方法对三叶圆弧线型的逆流冷却罗茨鼓风机内部流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟。分析结果表明:逆流冷却技术对罗茨鼓风机性能的改善起到了重要作用,它不仅可以降低罗茨鼓风机的排气温度,提升罗茨鼓风机的排气压力,而且能够削弱甚至避免排气口处高压气体的急剧回流,降低排气过程中的气体动力性噪声。
与其他类型的气体压缩机械比较，罗茨风机具有下述优点：
（1）由于是容积式鼓风机，因而具有强制输气特征。在转速-一定的条件下，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喘振现象，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，没有气阀，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。运转一周有多次吸、排气，相对于活塞式压缩机而言，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需要注油润滑，因此可以保证输送的气体不含油，也不需要使用气一油分离器等辅助设备。由于存在间隙及没有气阀，输送含粉尘或带液滴的气体时也比较安全。
（4）无内压缩过程，理论上比那些有内压缩过程的鼓风机要多耗压缩功。但除同步齿轮和轴承外，不存在其他的机械摩擦，因此机械效率高。特别是大型罗茨鼓风机，容积效率高，全绝热效率也比较高。此外，罗茨鼓风机还具有结构简单、制造容易、操作方便、维修周期长等优点。
罗茨鼓风机的缺点是：
（1）无内压缩过程，绝热效率较低（小机型尤为偏低）；
（2）由于间隙的存在，造成气体泄漏，且泄漏流量随升压或压力比增大而增加，因而限制了鼓风机向高压方向的发展；
（3）由于进、排气脉动和回流冲击的影响，气体动力性噪声较大。
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罗茨鼓风机在输送气体过程中会压缩空气，空气被压缩放热，一般进气口的温度低于出口的温度，在使用罗茨鼓风机时，出口排气温度受哪些因素的影响呢，下面锦工风机小编一起喝大家来看一下！
1、进气口气体温度
罗茨鼓风机有两个风口，一个是进气口，一个是排气口，一般罗茨鼓风机输送气体温度在40度左右，出口温度在80到100度左右，如果进气口进入的气体温度升高，那么排出口的温度也会升高。如：在冬夏两季，夏季排出口的温度会高于冬季排气的温度。
2、压力因素
同一型号罗茨鼓风机，在输送过程中背压越高，出口气体的温度也会越高，这个很好理解，气体被压缩的越厉害释放的热量越多，排气温度也就越高。（
3、容积效率因素
容积效率指的是在进气行程时风机真实吸入的混和气体积除以风机容积。同一压力型号下容积效率越高温度越低，容积效率越低排气温度越高。因罗茨鼓风机的设计原因，这里所指的均为渐开线型罗茨鼓风机。
4、其他因素
影响罗茨鼓风机排气温度还有一些其他因素，多为设备故障引起，如：缺少润滑油，缺少润滑油，齿轮之间的相互摩擦会产生大量的热量，对罗茨鼓风机的排气温度也会有影响。再比如一些人为因素，闸阀未全部打开，逆止阀装反等，这些情况都会影响到罗茨鼓风机的压力，压力升高的情况下，排出气体温度也会随之上升。
小结：罗茨鼓风机的排气温度不能过高，温度过高对于罗茨鼓风机的工作会产生很大的影响，对于高压力的罗茨鼓风机风冷不能满足的情况下，会加装水冷装置。而有些形式的罗茨鼓风机为了解决高温的问题，可能放置于水下降温，此类型的罗茨鼓风机为沉水罗茨鼓风机，沉水罗风机与常见的罗茨鼓风机有所不同，在结构形式也存在区别。锦工风机专业生产罗茨鼓风机，不生产沉水罗茨鼓风机，如果您还有罗茨鼓风机的采购问题，可以联系我们的官方客服热线
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