羅茨鼓風機,英文名Roots blower,系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風機,利用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機。這種鼓風機結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓,也可用作真空泵。
基本原理
羅茨鼓風機系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風機。這種壓縮機靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積,在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體,當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時,因有較高壓力的氣體回流,這時工作容積中的壓力突然升高,然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸,它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封,故排出的氣體不受潤滑油污染。
主要特點
其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量之變動甚微,壓力選擇范圍很寬,具有強制輸氣的特點。輸送時介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、整機振動小。
真空泵。由于周期性的吸、排氣和瞬時等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動,因而會產(chǎn)生較大的氣體動力噪聲。此外,轉(zhuǎn)子之間和轉(zhuǎn)子與氣缸之間的間隙會造成氣體泄漏,從而使效率降低。羅茨鼓風機的排氣量為0.15~150立方米/分,轉(zhuǎn)速為 150~3000轉(zhuǎn)/分。單級壓比通常小于1.7,最高可達2.1,可以多級串聯(lián)使用。
主要介質(zhì)
羅茨鼓風機輸送介質(zhì)為清潔空氣,清潔煤氣,二氧化硫及其他惰性氣體,特殊氣體行業(yè)(煤氣、天然氣、沼氣、二氧化碳、二氧化硫等)及高壓工況的首選產(chǎn)品。鑒于具有上述特點,因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。
主要結(jié)構(gòu)
按轉(zhuǎn)子的形狀,羅茨鼓風機分為兩葉型和三葉型。三葉型轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一次由兩個轉(zhuǎn)子進行三次吸、排氣。與二葉型相比,氣體脈動性小,振動也小,噪聲低.
主要參數(shù)
羅茨鼓風機的轉(zhuǎn)速為150~3000轉(zhuǎn)/分鐘。流量為0.15~1200立方米/分鐘,壓力為9.8~196千帕,功率為0.75~1000千瓦,單機重量為100~9000千克。
主要區(qū)別
與離心風機的區(qū)別比較大:
⒈工作原理不同,離心風機用的是曲線風葉,靠離心力將氣體甩到機殼處,而羅茨風機用的是兩個8字形的風葉,它們間的間隙很小,靠兩個葉片的擠壓,將氣體擠至出氣口。
⒉由于工作原理不同,一般它們的工作壓力不同,羅茨風機的出氣壓力比較高,而離心風機比較小。
⒊風量不同,一般羅茨風機用在風量要求不大但壓力要求較高的地方,而離心風機用在壓力要求低,風量要求大的地方。
運行調(diào)節(jié)
根據(jù)流體力學理論,氣體的流動過程將伴隨著損失。例如,氣體流過節(jié)流裝置后,氣流的壓力會相應(yīng)減少,也就是它們損失了風機的有用功。由于這一切都是在風機輸送氣體的過程中發(fā)生的,也就是浪費了風機的能量。
風機工況點是風機在某一轉(zhuǎn)速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點。風機實際運行時,并非永遠停留在設(shè)計工況點上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化,也就是風機實際上處于變工況下工作。要想使風機的風壓或風量達到某一目標值,就需要對風機或管網(wǎng)進行為人為地控制,亦稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié),實現(xiàn)在保證風機能夠穩(wěn)定工作的條件下,既要滿足生產(chǎn)對流量或壓力的要求,又能最大限度地節(jié)能。簡言之,調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求,擴大(穩(wěn)定)工況,實現(xiàn)節(jié)能,防止喘振。
風機采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達到同一目的,但節(jié)能效果各不相同。
根據(jù)理論分析及實踐證明,可得出如下4個方面的結(jié)論。
⑴對于鼓風機和壓縮機,出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功最多。盡管相對流量Qr(實際流量Q與設(shè)計流量Q0之比)減少時,功率亦相應(yīng)減少。如當Q=0.65 Q0時,所對應(yīng)的功率減少到原來的80%左右,但與其它調(diào)節(jié)方式相比,耗能仍居首位。
⑵如果相對流量變化不大時(或稱調(diào)節(jié)深度小時),幾種調(diào)節(jié)方式耗功差別不大。即調(diào)節(jié)方式對節(jié)能效果影響不大,甚至不僅不節(jié)能,反而因調(diào)節(jié)裝置的存在多耗功(如液力耦合器)。
⑶一般來說,調(diào)節(jié)深度越大,節(jié)能效果越顯著。因此,要慎重選擇調(diào)節(jié)方式,以期獲得最大效益。
⑷變速調(diào)節(jié)曲線接近理想曲線。所以,變速調(diào)節(jié)方式優(yōu)越,特別是采用變頻電動機調(diào)速的節(jié)能方案為最佳,但需要增設(shè)變頻裝置。對于中小容量的變頻調(diào)速建議積極試用;由于大容量高電壓變頻調(diào)速裝置價格較高,應(yīng)結(jié)合具體情況,綜合比較,決定取舍??傊?,既要考慮調(diào)節(jié)性能,也要考慮設(shè)備初投資、可靠性及經(jīng)濟性等,全面評價調(diào)節(jié)方式的優(yōu)劣。
主要用途
污水處理,水產(chǎn)養(yǎng)殖,氣力輸送,水泥,化工,鑄造,面粉等國民經(jīng)濟部門。
羅茨鼓風機的使用要求是,輸送的進氣介質(zhì)溫度不得高于40℃,介質(zhì)中的微粒雜質(zhì)含量不得大于1000mg/m3,微粒的最大尺寸應(yīng)在0,1mm以下。使用升壓時,不得超過鼓風機銘牌上所規(guī)定的額定升壓值,由于羅茨鼓風機結(jié)構(gòu)特殊,因此在運轉(zhuǎn)要求上同其它的風機有許多不同之處,必須注意。