羅茨鼓風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)和工作原理
羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)?,利用兩個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)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(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時(shí),因有較高壓力的氣體回流,這時(shí)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)子依次交替工作。兩轉(zhuǎn)子互不接觸,它們之間靠嚴(yán)密控制的間隙實(shí)現(xiàn)密封,故排出的氣體不受潤(rùn)滑油污染。
結(jié)構(gòu):這種鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,適用于低壓力場(chǎng)合的氣體輸送和加壓,也可用作真空泵。由于周期性的吸、排氣和瞬時(shí)等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動(dòng),因而會(huì)產(chǎn)生較大的氣體動(dòng)力噪聲。此外,轉(zhuǎn)子之間和轉(zhuǎn)子與氣缸之間的間隙會(huì)造成氣體泄漏,從而使效率降低。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的排氣量為0.15~150米(/分,轉(zhuǎn)速為 150~3000轉(zhuǎn)/分。單級(jí)壓比通常小于1.7,高可達(dá)2.1,可以多級(jí)串聯(lián)使用。
特點(diǎn):其大的特點(diǎn)是使用時(shí)當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)流量之變動(dòng)甚微,壓力選擇范圍很寬,具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。輸送時(shí)介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(zhǎng)、整機(jī)振動(dòng)小。
介質(zhì):羅茨鼓風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)為清潔空氣,清潔煤油,二氧化硫及其他隋性氣體,鑒于具有上述特點(diǎn),因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與節(jié)能 根據(jù)流體力學(xué)理論,氣體的流動(dòng)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(huì)相應(yīng)減少,也就是它們損失了風(fēng)機(jī)的有用功。由于這一切都是在風(fēng)機(jī)輸送氣體的過程中發(fā)生的,也就是浪費(fèi)了風(fēng)機(jī)的能量。
風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)是風(fēng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點(diǎn)。風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí),并非永遠(yuǎn)停留在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化,也就是風(fēng)機(jī)實(shí)際上處于變工況下工作。要想使風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓或風(fēng)量達(dá)到某一目標(biāo)值,就需要對(duì)風(fēng)機(jī)或管網(wǎng)進(jìn)行為人為地控制,亦稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)在保證風(fēng)機(jī)能夠穩(wěn)定工作的條件下,既要滿足生產(chǎn)對(duì)流量或壓力的要求,又能大限度地節(jié)能。簡(jiǎn)言之,調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求,擴(kuò)大(穩(wěn)定)工況,實(shí)現(xiàn)節(jié)能,防止喘振。
風(fēng)機(jī)采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達(dá)到同一目的,但節(jié)能效果各不相同。
根據(jù)理論分析及實(shí)踐證明,可得出如下4個(gè)方面的結(jié)論。
(1)對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī),出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功多。盡管相對(duì)流量Qr(實(shí)際流量Q與設(shè)計(jì)流量Q0之比)減少時(shí),功率亦相應(yīng)減少。如當(dāng)Q=0.65 Q0時(shí),所對(duì)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。
(2)如果相對(duì)流量變化不大時(shí)(或稱調(diào)節(jié)深度小時(shí)),幾種調(diào)節(jié)方式耗功差別不大。即調(diào)節(jié)方式對(duì)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)。
(3)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,以期獲得大效益。
(4)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(dòng)機(jī)調(diào)速的節(jié)能方案為佳,但需要增設(shè)變頻裝置。對(duì)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(jià)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(jì)性等,全面評(píng)價(jià)調(diào)節(jié)方式的優(yōu)劣。
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