普通常用的羅茨風(fēng)機對于制造技術(shù)要求不是很高，高溫羅茨風(fēng)機對于制造技術(shù)要求要高一些，普通的羅茨風(fēng)機進氣溫度一般在40攝氏度，排氣溫度受壓力不同而有所不同，但是一般不高于140攝氏度。如果出口溫度再高就需要進行降溫處理。高溫羅茨風(fēng)機在運行中會產(chǎn)生一定的溫度，為了保證設(shè)備零配件的不受高溫的損壞會進行一定的技術(shù)措施，這些措施有哪些呢？
1、輔助降溫措施
一般的羅茨風(fēng)機降溫，有水冷和風(fēng)冷，在技術(shù)要求下可以使用風(fēng)冷，如果溫度較高則需要進行水冷，為了保證主副油箱的正常使用，同樣需要進行降溫處理，以降低潤滑油的溫度。一般潤滑油的溫度不得超過65℃。
在冬季時還需要注意一點，水冷型羅茨風(fēng)機在冬季長時間不使用時，應(yīng)當(dāng)將冷卻管中的水排盡，避免造成冷卻管凍裂的現(xiàn)象。
2、葉輪間隙設(shè)計
羅茨風(fēng)機在設(shè)計的時候，葉輪之間的間隙也會影響到散熱，如：機殼間隙、葉輪間隙、墻板間隙等，這些在設(shè)計的時候也為設(shè)計重點，有些小廠家就是因為設(shè)計不到位，才會導(dǎo)致設(shè)備使用年限較短。小編在以前的文章中多次提及，我們在考察廠家的時候，一定要考察廠家的加工設(shè)施和車間，車間設(shè)備能夠反映一個廠家的加工實力和檢測標(biāo)準(zhǔn)。
葉輪間隙設(shè)計淫蕩符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，在使用的過程中，也應(yīng)當(dāng)進行檢查，每年的大檢時，對于葉輪上面的灰塵污垢進行一定的處理，保證葉輪間隙在標(biāo)準(zhǔn)誤差以內(nèi)，不得出現(xiàn)間隙過小的情況出現(xiàn)。
3、易損部位加強防護
潤滑油是羅茨風(fēng)機極容易被高溫?fù)p壞，所以對于潤滑油的降溫處理需要多方位保護，除了應(yīng)用水冷卻，我們還需要進行其他的處理，從機殼內(nèi)部到墻板再到潤滑油，溫度應(yīng)當(dāng)依次遞減進行降溫處理。
小結(jié)：高溫羅茨風(fēng)機的軸承溫度不得超過95攝氏度，軸承也是易損部件，在日常巡檢過程中，對于羅茨風(fēng)機的溫度檢查也是一項重要任務(wù)，當(dāng)出現(xiàn)溫度過高的情況一定要進行排查，之前我們就曾有一位客戶，在使用羅茨風(fēng)機時，發(fā)現(xiàn)溫度有異常高的現(xiàn)象，立即進行了檢修，避免了更多的損失，如果您有高溫羅茨風(fēng)機的采購問題，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線
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馬來西亞項目發(fā)貨現(xiàn)場
三葉羅茨鼓風(fēng)機容積式風(fēng)機輸送風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動次由 2 葉輪進行 3 次吸、排氣
工作原理:
與二葉型相比氣體脈動性小振動也小噪聲低風(fēng)機 2 根軸上葉輪與橢圓形殼體內(nèi)孔面葉輪端面和風(fēng)機前端蓋之間及風(fēng)機葉輪之間者始終保持微小間隙同步齒輪帶動下風(fēng)從風(fēng)機進風(fēng)口沿殼體內(nèi)壁輸送排出側(cè)風(fēng)機內(nèi)腔需要潤滑油結(jié)構(gòu)簡單運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性能穩(wěn)定適應(yīng)多種用途已運用于廣泛領(lǐng)域
特性:
由于采用了三葉轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式及合理殼體內(nèi)進出風(fēng)口處結(jié)構(gòu)所風(fēng)機振動小噪聲低
葉輪和軸整體結(jié)構(gòu)且葉輪無磨損風(fēng)機性能持久變長期連續(xù)運轉(zhuǎn)
風(fēng)機容積利用率大容積效率高且結(jié)構(gòu)緊湊安裝方式靈活多變
軸承選用較合理各軸承使用壽命均勻從而延長了風(fēng)機壽命
風(fēng)機油封選用進口氟橡膠材料耐高溫耐磨使用壽命長
機種齊全滿足同用戶同用途需要
應(yīng)用范圍:
三葉羅茨鼓風(fēng)機廣泛應(yīng)用于陶瓷、建材、造紙、電業(yè)、石油、化工、紡織、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、食品等行業(yè)氣力輸送系統(tǒng)用輸送空氣及各種性氣體適用輸送易燃、易爆、有毒和強腐蝕性氣體產(chǎn)品加工精度高、性能好、運行靠、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、保養(yǎng)、維護方便 包括附件內(nèi)風(fēng)機主體實行標(biāo)準(zhǔn)化有完善批量生產(chǎn)體制能夠隨時滿足您要求風(fēng)機80kPa升壓范圍內(nèi)運行時無需冷卻水
羅茨風(fēng)機型號種類有多比說錦工50型號錦工羅茨風(fēng)機風(fēng)機廠家代號50指羅茨風(fēng)機管徑
國內(nèi)外風(fēng)機標(biāo)準(zhǔn)概況
目 錄
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全國風(fēng)機標(biāo)準(zhǔn)概況
注：有17個標(biāo)準(zhǔn)等同采用國外或ISO先進標(biāo)準(zhǔn)！
國家標(biāo)準(zhǔn)‐28個
標(biāo)準(zhǔn)代號 標(biāo)準(zhǔn)名稱 采用國際標(biāo)準(zhǔn)代號
GB/T 1236-2021 工業(yè)通風(fēng)機 用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道進行性能試驗 ISO 5801:2007
GB/T 2888-2008 風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法
GB/T 3235-2008 通風(fēng)機基本型式、尺寸參數(shù)及性能曲線
GB 10080-2001 空調(diào)用通風(fēng)機安全要求
GB/T 10178-2006 工業(yè)通風(fēng)機 現(xiàn)場性能試驗 ISO 5802:2001
GB/T 11799-2008 船用防爆離心通風(fēng)機
GB/T 11800-2008 船用防爆軸流通風(fēng)機
GB/T 11864-2008 船用軸流通風(fēng)機
GB/T 11865-2008 船用離心通風(fēng)機
GB/T 13466-2006 ( )
交流電氣傳動風(fēng)機 泵類、壓縮機 系統(tǒng)經(jīng)濟運行通則
GB/T 13467-2021 通風(fēng)機系統(tǒng)電能平衡測試與計算方法
GB/T 13470-2008 通風(fēng)機系統(tǒng)經(jīng)濟運行
GB/T 13933-2008 小型貫流式通風(fēng)機
GB/T 15913-2009 風(fēng)機機組與管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測
GB/T 16941-1997 — ISO 8011-1988
流程工業(yè)用透平壓縮機 設(shè)計、制造規(guī)范與數(shù)據(jù)表
GB/T 17774-1999 工業(yè)通風(fēng)機 尺寸 ISO13351:1996
GB/T 17847-1999 小艇 電動風(fēng)機
GB/T 19074-2003 — — ISO 12499:1999
工業(yè)通風(fēng)機 通風(fēng)機機械安全 護罩
國家標(biāo)準(zhǔn)‐28個
標(biāo)準(zhǔn)代號 標(biāo)準(zhǔn)名稱 采用國際標(biāo)準(zhǔn)代號
GB/T 19075-2003 工業(yè)通風(fēng)機 詞匯及種類定義 ISO 13349:1999
GB 19761-2009 通風(fēng)機能效限定值及能效等級
GB/T 19843-2005 工業(yè)通風(fēng)機 射流風(fēng)機的性能試驗 ISO 13350:1999
GB/T 20063.9-2006 9
簡圖用圖形符號 第 部分：泵、壓縮機與鼓風(fēng)機
GB/T 21151-2007 煤礦用軸流主通風(fēng)機 技術(shù)條件
GB/T 22712-2008 G
變頻電機用 系列冷卻風(fēng)機技術(shù)規(guī)范
GB/T 25630-2010 透平壓縮機性能試驗規(guī)程 ISO 5389-2005
GB 26410-2011 防爆通風(fēng)機
GB 28381-2012 離心鼓風(fēng)機能效限定值及
1 高溫羅茨鼓風(fēng)機主要設(shè)計要求
1.1 主要設(shè)計技術(shù)參數(shù)
主要設(shè)計技術(shù)參數(shù)見表1。
表 1 主要設(shè)計技術(shù)參數(shù)表
設(shè)計條件技術(shù)要求輸送氣體流量 / （ Nm3 /h ）2 800氣體常壓露點 / kPa90 ℃ , 泄漏后腐蝕進口氣體壓力 / kPa-6.6出口氣體壓力 / kPa25進口氣體溫度 / ℃200進口氣體相對分子量28.96運行條件連續(xù)運行氣體組份HCl 、 H2O 、 SiO2 、空氣
1.2 滿足設(shè)計條件的高溫風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù)
滿足設(shè)計條件的高溫風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù)見表2。
表 2 滿足設(shè)計條件需研制的高溫風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù)表
型號ARE-250NE配套電機YBP280M-4-90 kW ， 380V進氣溫度/ ℃200排氣溫度/℃260流量/(Nm3/h )2 800壓力/kPa31.6傳動方式直聯(lián)軸功率/kW60
2 高溫羅茨鼓風(fēng)機設(shè)計技術(shù)要點
為了詳細(xì)論述高溫風(fēng)機的技術(shù)要點，附主機結(jié)構(gòu)示意圖1如下。
1. 機殼 ； 2. 轉(zhuǎn)子部； 3. 側(cè)板； 4. 隔板； 5. 墻板； 6. 機械密封部； 7. 軸承； 8. 軸承座； 9. 副油箱； 10. 骨架油封； 11. 骨架油封； 12. 油箱密封墊； 13.O 形圈； 14. 側(cè)板密封墊； 15. 墻板密封墊； 16. 軸承； 17 . 齒輪部 ； 18. 齒輪箱 .
圖 1 高溫羅茨鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)示意圖
2.1 隔熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計和隔熱材料的選取
為降低高溫氣體對鼓風(fēng)機潤滑傳動的影響，需在結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮隔熱措施。在風(fēng)機兩端的隔板上增加側(cè)板，并在側(cè)板與隔板之間增加隔熱層――導(dǎo)熱系數(shù)較低的隔熱墊片，有效地降低機腔向兩端的熱傳遞。同時，在墻板與隔板之間也采用隔熱墊片，降低隔板向墻板的熱傳遞。這種隔熱結(jié)構(gòu)和隔熱材料的選取，有利于減少氣體熱量向機械傳動部位的熱傳導(dǎo)。
2.2 高溫氣體的密封
高溫氣體的密封采用雙端面機械密封，不但密封性好，符合介質(zhì)對密封性能的要求，而且循環(huán)流動的機封封液可以帶走部分通過隔板的導(dǎo)熱和自身產(chǎn)生的熱量，使風(fēng)機軸承、齒輪等需要低溫運行的傳動部位處于良好的工作狀態(tài)。對于密封材料除應(yīng)考慮介質(zhì)適宜性，還要考慮高溫的適應(yīng)性。該機封采用了耐腐蝕、耐高溫的金屬材料和全氟醚材料O形圈。
2.3 輔助降溫措施
理論上，即使再好的隔熱材料也達(dá)不到絕熱效果，熱傳遞是必然存在的，在高溫的影響下，部分熱量會通過氣腔與轉(zhuǎn)子源源不斷地向機封、墻板、軸承、油箱及齒輪傳遞。為了保證風(fēng)機可靠運轉(zhuǎn)，鼓風(fēng)機兩側(cè)的墻板由常規(guī)的封閉式結(jié)構(gòu)改為開放式結(jié)構(gòu)，依靠空氣對流進一步降低墻板溫度和軸溫。主、副油箱采用加強型水冷夾套結(jié)構(gòu)，充分換熱，以降低潤滑油的溫度。
2.4 高溫材料及耐高溫零部件的選擇
高溫氣體過流主要部件的材料采用高性能球墨鑄鐵，O形密封圈采用全氟醚材料，零部件的表面涂裝采用耐高溫涂料。其它零部件如油封、軸承及潤滑油等的選擇均考慮了溫度適應(yīng)性。
2.5 零部件配合與葉輪各部間隙
鼓風(fēng)機零部件的配合尺寸應(yīng)考慮溫度的影響。風(fēng)機的機殼間隙、葉輪間隙、墻板間隙及齒輪游隙等在羅茨鼓風(fēng)機的設(shè)計制造中為重要設(shè)計點，羅茨鼓風(fēng)機高溫用途時與常溫用途比較，零部件的溫度場區(qū)別較大，對各部間隙設(shè)計的影響也較大。
3 高溫羅茨鼓風(fēng)機相關(guān)的設(shè)計計算
根據(jù)高溫羅茨的結(jié)構(gòu)特點，需對高溫鼓風(fēng)機關(guān)鍵零件進行溫度梯度計算、強度校核及對間隙進行計算，才能確保羅茨鼓風(fēng)機在高溫用途時使用安全可靠。
3.1 溫度梯度的計算
根據(jù)熱平衡原理，簡化熱傳遞模型。高溫風(fēng)機在穩(wěn)定狀態(tài)下，按一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，溫度從機腔―側(cè)板墊―隔板―隔板墊―墻板―潤滑油，形成不同的溫度梯度，見圖2。
1.側(cè)板墊;2.隔板;3.隔板墊;4.墻板.
圖2 傳熱示意圖
根據(jù)熱傳遞理論，機腔―側(cè)板墊的傳熱為強迫對流換熱，墻板―潤滑油的傳熱為自然對流換熱，中間各壁面間均為固體熱傳導(dǎo)。由此可列出一組換熱方程如下：
Q=α1×A1×（Tf1–TW1）=K1×（Tf1–TW1） （1）
Q=λ1/δ1×A2×（TW1 –TW2）=K2×（TW1–TW2） （2）
Q=λ2/δ2×A3×（TW2 –TW3）=K3×（TW2–TW3） （3）
Q=λ3/δ3×A4×( TW3 –TW4 )=K4×( TW3–TW4) （4）
Q=λ4/δ4×A5×（TW4 –TW5）=K5×（T W4–TW5） （5）
Q=α2×A6×（TW5–Tf2）=K6×（TW5–Tf2） （6）
式中：A1～A6和δ1～δ6可以根據(jù)風(fēng)機的結(jié)構(gòu)尺寸進行計算得到，λ1～λ4是物性，可以依次查出。又已知機腔內(nèi)的溫度Tf1=(200+260)/2=230℃，潤滑油的溫度Tf2按照90℃設(shè)計，并假設(shè)與潤滑油接觸的壁面溫度TW5為某一數(shù)據(jù)TW5*。根據(jù)強迫對流換熱，計算出α1，并根據(jù)自然對流換熱，計算出α2，可依次計算出各部位的換熱系數(shù)K1～K6溫度，解方程，求出換熱量Q=(T1–T2)/（1/K1+1/K2+1/K3+1/K4+1/K5+1/K6），從而可依次計算出各壁面溫度TW1～TW5。經(jīng)過循環(huán)復(fù)核，直至TW5=TW5*。
3.2 高溫羅茨風(fēng)機的轉(zhuǎn)子強度、軸承壽命和間隙計算
根據(jù)材料力學(xué)基礎(chǔ)，對風(fēng)機轉(zhuǎn)子進行彎矩和扭矩強度校核，并對軸承的疲勞壽命進行核算，以保證風(fēng)機整體的使用壽命。
羅茨鼓風(fēng)機的兩個轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中必須留有一個微小的間隙，以保證正常運行。由于高溫風(fēng)機的溫度因素勢必造成機腔內(nèi)各部位零部件超常膨脹，各部位間隙的設(shè)計計算成了風(fēng)機正常運行的關(guān)鍵。根據(jù)各零部件的溫度，結(jié)合理論與試驗數(shù)據(jù)，比較準(zhǔn)確地計算轉(zhuǎn)子間隙、墻板間隙和機殼間隙，既要保證各部位膨脹后不擦碰，又要保證流量這一基本性能參數(shù)的要求。
4 高溫風(fēng)機的模擬試驗
4.1 高溫試驗裝置
羅茨鼓風(fēng)機高溫試驗裝置包括高溫羅茨鼓風(fēng)機、配套電機、變頻器、流量性能測試裝置、電加熱器、高溫回流管、電氣控制柜、測試管路閥門以及測試用儀器儀表等。
試驗時鼓風(fēng)機進口高溫氣體由兩部分混合組成，一部分氣體為環(huán)境空氣通過電加熱器加熱后進入，另一部分為出口氣體通過閥門回流至電加熱器后與第一部分氣體混合后進入鼓風(fēng)機，鼓風(fēng)機進口設(shè)有溫度傳感器檢測進口氣體溫度，通過電控柜自動調(diào)節(jié)控制進口氣體溫度。通過回流閥門開度控制回流氣量調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機進口壓力。
4.2 高溫機械性能試驗
利用小型電加熱器輔以部分回流組合，同時采用變頻調(diào)節(jié)[15-16]風(fēng)機流量、壓力，進氣溫度模擬工況溫度200℃，通過鼓風(fēng)機逐步升溫的方式進行。試驗中，檢查風(fēng)機的振動、溫度、聲音及密封等機械運行情況、各部位溫度的變化情況，檢查溫度變化對風(fēng)機間隙的影響等。
4.3 高溫技術(shù)性能試驗
檢測各測試壓力下的零流量轉(zhuǎn)速，即鼓風(fēng)機打滑轉(zhuǎn)速，以消除采用常規(guī)鼓風(fēng)機流量測量裝置時高溫氣體對測試裝置的影響，而能夠比較準(zhǔn)確地計算出風(fēng)機在高溫工況條件下的鼓風(fēng)機流量[2,14] 。檢測各測試壓力下鼓風(fēng)機的軸功率等。
4.4 試驗驗證
主要技術(shù)指標(biāo)試驗結(jié)果見表3。
表3 主要技術(shù)指標(biāo)試驗結(jié)果表
項目實測值設(shè)計值標(biāo)準(zhǔn)偏差實際偏差結(jié)論流量/( m3/h)2 6942 800≤ + 5%-3.8%合格壓力/KPa31.631.6//合格軸功率/kW61.460Q +5%+2.3%合格振動值/(mm/s)≤ 6.4≤ 11.2//合格
主要部件溫度檢測結(jié)果見表4。
表4 主要部件溫度檢測結(jié)果表
項目T W1T W2T W3T W4T W5計算值192.5162.實測值差異比較
從技術(shù)性能參數(shù)表（表3）中可見，各實測數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。
從溫度梯度表（表4）中分析，也達(dá)到了設(shè)計要求。各實測數(shù)據(jù)均比設(shè)計數(shù)據(jù)略小，這是因為設(shè)計計算時，將隔板和墻板理想化為一維傳熱，向其它方向（如大氣）的傳熱視為絕熱。
綜上，從羅茨鼓風(fēng)機高溫試驗情況來看，風(fēng)機運行穩(wěn)定，流量和壓力等技術(shù)性能參數(shù)滿足工況要求，主機溫度符合介質(zhì)的工藝要求，主要部件溫度梯度與設(shè)計相符，達(dá)到了比較理想的隔熱設(shè)計效果。
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