化 工 進(jìn) 展
·1550 · CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2021 年第 34 卷第 6 期
研究開發(fā)
MVR 蒸汽羅茨風(fēng)機(jī)性能對(duì)比分析
張琳，蔣楓，陸凱杰，徐晨，崔騰飛，趙楓，紀(jì)加超
（常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇常州 ）
摘要：為了探究機(jī)械式蒸汽再壓縮（MVR ）系統(tǒng)中蒸汽羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行性能，采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)Fluent 軟件，
在設(shè)計(jì)工況條件下對(duì)空冷和逆流冷卻三葉漸開線型羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)部流場(chǎng)、出口流量、壓力、溫度的脈動(dòng)性
能進(jìn)行了研究；同時(shí)，對(duì)逆流冷卻羅茨風(fēng)機(jī)在不同升壓、不同轉(zhuǎn)速變工況下的脈動(dòng)特性進(jìn)行了分析。研究表明：
逆流冷卻羅茨風(fēng)機(jī)可避免蒸汽回流，降低了氣動(dòng)力噪聲，流場(chǎng)均勻性和脈動(dòng)性能均優(yōu)于空冷羅茨風(fēng)機(jī)，出口溫
度和壓力能很好地滿足 MVR 系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)需求；在升壓6.4～19.2kPa 范圍內(nèi)，其絕熱效率比空冷羅茨風(fēng)機(jī)高
1.2%～1.7%，綜合性能更優(yōu)。逆流冷卻羅茨風(fēng)機(jī)在不同升壓、不同轉(zhuǎn)速變工況下運(yùn)行時(shí)，有著良好的穩(wěn)定性，
出口流量和溫度可以各自調(diào)節(jié)滿足生產(chǎn)需要，通過調(diào)節(jié)變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)；通過調(diào)節(jié)預(yù)進(jìn)氣蒸汽溫
度可實(shí)現(xiàn)蒸汽出口溫度調(diào)節(jié)；逆流冷卻羅茨風(fēng)機(jī)的出口溫度模擬值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。
關(guān)鍵詞：機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR ）；羅茨風(fēng)機(jī)；計(jì)算流體力學(xué)；數(shù)值模擬；穩(wěn)定性
中圖分類號(hào)：TK 124 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000 –6613 （2021 ）06 –1550 –07
DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021.06.008
Comparison and analysis of the performances in MVR steam Roots
blower
ZHANG Lin ，JIANG feng ，LU Kaijie ，XU Chen ，CUI Tengfei，ZHAO Feng ，JI Jiachao
（School of Mechanical Engineering，Changzhou University，Changzhou ，Jiangsu，China ）
Abstract ：This research investigated the performances of Roots blower in mechanical vapor
recompression (MVR) process by using Fluent software. The three-dimensional unsteady compressible
flow field and fluctuation performance of outlet flow，pressure and temperature for involute type
three-lobe Roots blowers with air cooling and counter-current cooling and the fluctuation performance
of counter-current cooling Roots blowers under different pressure and rotational speed in the MVR
system were numerically investigated. The results showed that counter-current cooling Roots blower
could avoid the backflow and r
羅茨風(fēng)機(jī)選型不同工況下需要的參數(shù)不同，但是風(fēng)機(jī)選型的主要參數(shù)是風(fēng)量和壓力參數(shù)，風(fēng)量參數(shù)計(jì)算空氣輸送量，而壓力參數(shù)是羅茨風(fēng)機(jī)克服壓力的能力，關(guān)于選型，錦工風(fēng)機(jī)今天來給大家補(bǔ)充一下：
1、主要選型參數(shù)
主要的選型參數(shù)是風(fēng)量和壓力，這兩個(gè)參數(shù)需要技術(shù)計(jì)算得出，不同海拔的情況下，參數(shù)也是不同的。沒有技術(shù)參數(shù)的情況下，只能通過一些工況信息來進(jìn)行推算，比如下面常見的這些工況。
2、水產(chǎn)養(yǎng)殖
水產(chǎn)養(yǎng)殖采購(gòu)風(fēng)機(jī)沒有具體參數(shù)，可以通過養(yǎng)殖面積和水深等一些工況信息進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行選型。
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3、污水曝氣
小型的污水處理工況中，如果沒有具體的參數(shù)，那么就提供一下水池的規(guī)格，還有水深，通過這些來對(duì)參數(shù)進(jìn)行粗略的估計(jì)。
4、氣力輸送系統(tǒng)
氣力輸送系統(tǒng)需要準(zhǔn)確的計(jì)算，氣力輸送系統(tǒng)中沒有具體參數(shù)，需要掌握詳細(xì)的工況信息，比如：物料比重、輸送量、垂直輸送高度、水平輸送距離等。這些都會(huì)對(duì)選型產(chǎn)生影響。
5、其他
沒有具體的參數(shù)，拿到工況信息參數(shù)之后，也是需要進(jìn)行計(jì)算的，您自己如果不懂計(jì)算，提供這些信息，我們根據(jù)以往的一些客戶案例情況，給大家進(jìn)行推算。
錦工風(fēng)機(jī)專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，如果您有此方面的采購(gòu)定制問題，可以聯(lián)系我們的全國(guó)免費(fèi)客服熱線
?。喝~羅茨鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品列表
羅茨風(fēng)機(jī)在技術(shù)參數(shù)方面涉及很多，如：型式、介質(zhì)、流量、壓力、轉(zhuǎn)速、電機(jī)形式、電機(jī)功率、絕緣等級(jí)、電機(jī)防護(hù)等級(jí)、冷卻方式、噪音、電源等，在選型方面的主要的技術(shù)參數(shù)有以下4點(diǎn)：
1、技術(shù)參數(shù)：壓力
只要涉及到風(fēng)機(jī)都會(huì)牽涉到壓力參數(shù)，羅茨風(fēng)機(jī)與其他種類風(fēng)機(jī)有所區(qū)別，羅茨風(fēng)機(jī)的壓力參數(shù)為克服管道的阻力，也就是行業(yè)中常說的背壓，這個(gè)壓力參數(shù)是選型中的主要參數(shù)，在選型時(shí)盡量能夠提供準(zhǔn)確的所需壓力參數(shù)。
2、技術(shù)參數(shù)：流量
流量也就是風(fēng)量，單位通常為立方米/分鐘或者立方米/每小時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)的流量參數(shù)指：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)輸送的氣體體積。計(jì)算公式如下：
Q(進(jìn))＝Q(出)×出氣氣體密度(kg/m3)/進(jìn)氣氣體的密度(kg/m3)
將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的流量Q(標(biāo)準(zhǔn)，m3/h,常溫常壓)換算成進(jìn)氣流量Q(進(jìn)，m3/min)，可按下列公式計(jì)算：
Q(進(jìn))＝Q(標(biāo)準(zhǔn))×P(進(jìn)氣氣體絕對(duì)壓力，Pa)/(P(進(jìn)氣氣體絕對(duì)壓力，Pa)-S(相對(duì)濕度)×P(水蒸氣飽和壓力，Pa))×T(進(jìn)氣氣體的熱力學(xué)溫度K)/273
注：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：攝氏0度、0.1MPa干燥狀態(tài)
3、技術(shù)參數(shù)：功率
每個(gè)品牌所生產(chǎn)的羅茨風(fēng)機(jī)都有所差別，所以每臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)的功率也就有所不同，功率在羅茨風(fēng)機(jī)行業(yè)指的是軸功率，軸功率越高，效能越高。軸功率越低損失也就越大，消耗也就越大，選型羅茨風(fēng)機(jī)時(shí)，如果對(duì)軸功率有一定的要求，在采購(gòu)技術(shù)協(xié)議中要進(jìn)行標(biāo)注。
4、技術(shù)參數(shù)：介質(zhì)
羅茨風(fēng)機(jī)只能輸送清潔空氣，輸送介質(zhì)多以空氣為主，隨技術(shù)的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在的羅茨風(fēng)機(jī)也可以輸送煤氣、沼氣等氣體，但需要對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)做特殊處理。這里需要注意，這里的輸送介質(zhì)是指穿過羅茨風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣體物質(zhì)，在除塵行業(yè)中也能使用到羅茨風(fēng)機(jī)，而灰塵不會(huì)經(jīng)過羅茨風(fēng)機(jī)內(nèi)部，除塵行業(yè)中的羅茨風(fēng)機(jī)提供的氣源動(dòng)力，為灰塵提供動(dòng)力而已，這里要做好區(qū)別。
羅茨風(fēng)機(jī)在選型的時(shí)候，所輸送的氣體介質(zhì)中，如果含有水氣、油氣、有毒氣體等，需要進(jìn)行備注，特殊氣體的輸送必須對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行特殊處理方可使用。
5、技術(shù)參數(shù)：密度
羅茨風(fēng)機(jī)選型時(shí)很少說到密度這一參數(shù)，而與密度有關(guān)的另一個(gè)參數(shù)卻常能聽到：海拔，海拔高的地區(qū)，氣體密度小，海拔低的地區(qū)，氣體密度大，對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，如果我們是在高原地區(qū)或者盆地地區(qū)，那么選型時(shí)密度參數(shù)就起到了作用，必須根據(jù)氣體密度確定具體的型號(hào)參數(shù)。
小結(jié)：羅茨風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)不僅僅包括選型技術(shù)參數(shù)，還有設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)、采購(gòu)技術(shù)參數(shù)等，設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)是我們廠家主要用的參數(shù)，選型技術(shù)參數(shù)和采購(gòu)及時(shí)參數(shù)多為采購(gòu)人員用到，如果您有羅茨風(fēng)機(jī)的采購(gòu)問題，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線
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海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
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海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
主要用于水處理鼓風(fēng)曝氣，醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室的污水?dāng)嚢杵貧?，印刷行業(yè)的真空送紙，電鍍槽、工業(yè)廢水的攪拌曝氣等。消聲器：可有效減小羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的進(jìn)、出口由于氣流脈動(dòng)產(chǎn)生的擾人噪音。
電機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)主軸、軸承的強(qiáng)扭力。
工作原理：
海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用普通或耐磨碳素鋼Mn制造的葉輪，只有個(gè)月的生命，短的只有數(shù)，雖然磨損表面采用各種措施，如焊接，噴涂噴涂，涂層覆蓋耐磨的。
如果剛開始新的風(fēng)機(jī)使用時(shí)流量壓力沒問題也不超負(fù)荷不熱，但是時(shí)間以后就開始燙，說錦工機(jī)需要重新檢查皮帶的松緊度，重新緊固固定螺絲。
羅茨風(fēng)機(jī)分為單級(jí)、雙級(jí)之分，只有壓縮級(jí)的鼓風(fēng)機(jī)，稱為單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)，而將兩臺(tái)單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)串聯(lián)起來，對(duì)氣體連續(xù)進(jìn)行兩次壓縮的鼓風(fēng)機(jī)稱為雙級(jí)鼓風(fēng)機(jī)。
海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
如果按照單個(gè)參數(shù)如：風(fēng)量、壓力、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行區(qū)分，那么選型表會(huì)列舉出跟多的型號(hào)來，因參數(shù)太多，無法提供，所以，如果有需要的朋友，可以到這里，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選型表，自己進(jìn)行選擇。
由于采用兩端機(jī)油潤(rùn)滑的方式，使?jié)櫥映浞?，顯著提高了軸承的使用壽命，避免了因軸承損壞而導(dǎo)致羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子損壞的頻率。
按葉輪頭數(shù)分：兩葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī);
來說，第起動(dòng)工作0小時(shí)時(shí)，需要換第油，以后每個(gè)月更換潤(rùn)滑油，在注入新油前，應(yīng)該用汽油或中性煤油把油箱和齒輪清洗干凈，放凈后再加油。
按結(jié)構(gòu)型式分：立式鼓風(fēng)機(jī)、臥式鼓風(fēng)機(jī)、豎軸式鼓風(fēng)機(jī)、密集成組鼓風(fēng)機(jī)等;
此時(shí)易發(fā)生因油泵停止供油或與風(fēng)機(jī)同軸的油泵倒轉(zhuǎn)而無油供應(yīng),造成軸承、齒輪受損。
按冷卻方式分：空冷鼓風(fēng)機(jī)、水冷鼓風(fēng)機(jī)和逆流冷卻鼓風(fēng)機(jī)等;
海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
風(fēng)機(jī)上采用消聲器，當(dāng)前國(guó)表里均趨勢(shì)于采用阻性消聲器,而體積較大、消聲頻道較窄的消聲器已很少運(yùn)用，當(dāng)然消聲器的選擇、設(shè)計(jì)和裝置應(yīng)依據(jù)實(shí)踐狀況進(jìn)行。還需要為羅茨鼓風(fēng)機(jī)定期更換潤(rùn)滑油。羅茨風(fēng)機(jī)選型是按照標(biāo)況下選的，但是如果我們是在高原或者盆地使用，就需要將工作環(huán)境考慮進(jìn)去了，需要根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行選型換算。
按傳動(dòng)方式分：直聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)和帶聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)等;
海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
處理的方法：除去污物，并查驗(yàn)內(nèi)件有無其他損壞；調(diào)整齒輪之間空隙。
海淀羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)
間隙調(diào)整
同步齒輪的作用，傳遞動(dòng)力，確定兩葉輪間的間隙，保證兩轉(zhuǎn)子同步運(yùn)轉(zhuǎn)。輸送清潔空氣，進(jìn)口溫度控制在攝氏度以下，超過攝氏度，對(duì)于普通風(fēng)機(jī)的各個(gè)方面的性能要求較高，很難實(shí)現(xiàn)良好的輸送效果。
羅茨風(fēng)機(jī)的選型受工況信息、海拔及行業(yè)的影響，今天錦工小編在網(wǎng)絡(luò)上看到有網(wǎng)友詢問：羅茨風(fēng)機(jī)在高海拔地區(qū)會(huì)有什么反應(yīng)？如果單純從字面意思來理解，羅茨風(fēng)機(jī)在高海拔、標(biāo)況、低海拔下都可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這里指的是：不負(fù)載的情況。而羅茨風(fēng)機(jī)在選型時(shí)，必然要與工況信息相結(jié)合，所以，高海拔地區(qū)不應(yīng)當(dāng)根據(jù)標(biāo)況下進(jìn)行選型。這也是今天小編要和大家講的重點(diǎn)內(nèi)容。
1、高海拔下羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量的變化
嘉峪關(guān)高原上面使用羅茨風(fēng)機(jī)，選型時(shí)需要對(duì)既定的羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)進(jìn)行調(diào)整，如：按照標(biāo)況下，我們使用65口徑，為了滿足工況需求，我們可以選用80口徑，當(dāng)然這只是調(diào)整風(fēng)量的一種方法。在高原地區(qū)，空氣稀疏，理論上的流量滿足不了工況需求，需要進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)整，如果我們使用有羅茨風(fēng)機(jī)，是在標(biāo)況下選的型號(hào)，那么我們可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2、能否根據(jù)海拔情況得到確切的選型公式？
在為高海拔地區(qū)進(jìn)行選型時(shí)，只能根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，盡量不要將型號(hào)選小了，可選擇稍大一型號(hào)的羅茨風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠家指導(dǎo)即可。在數(shù)學(xué)邏輯上面，因不同型號(hào)的風(fēng)機(jī)的趨勢(shì)回歸關(guān)系不同，加上不同品牌的羅茨風(fēng)機(jī)的誤差，沒法使用確切的公式進(jìn)行換算，只能根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推薦選型。
3、高海拔對(duì)吸入量、內(nèi)泄量的影響
高?？諝庀∈?，羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)空氣的吸入量將會(huì)降低，同時(shí)內(nèi)泄量也會(huì)受到影響，吸入量與內(nèi)泄量決定了羅茨風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量，同時(shí)兩個(gè)參數(shù)還會(huì)受到氣溫的影響，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究方面，一般研究的溫度設(shè)定在25℃，如果高海拔地區(qū)冬季和夏季使用羅茨風(fēng)機(jī)，選型方面也自然受到影響。
4、高海拔地區(qū)選型建議
建議一：如果我們之前使用過羅茨風(fēng)機(jī)，設(shè)備出現(xiàn)損壞，我們可以根據(jù)之前的參數(shù)進(jìn)行選型。
建議二：處于高海拔地區(qū)，初次使用羅茨風(fēng)機(jī)，我們可以根據(jù)廠家推薦進(jìn)行選型。
建議三：正在使用羅茨風(fēng)機(jī)，并且風(fēng)量不能滿足工況需求，可以提供調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，如果不是變頻電機(jī)，可以更換電機(jī)調(diào)整流量。
小結(jié)：高海拔地區(qū)使用羅茨風(fēng)機(jī)，選型一定要盡量準(zhǔn)確，切忌選型嚴(yán)重錯(cuò)誤，如果按照標(biāo)況下進(jìn)行羅茨風(fēng)機(jī)選型，然后用于高海拔地區(qū)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重誤差。如果您有羅茨風(fēng)機(jī)的采購(gòu)問題，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線
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