罗茨风机属容积式风机,叶轮端面、风机前后端盖。原理是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压 缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单,制造方便,适用于低压力场合的气体输送和加压,可用作真空泵, 下面我们就来详细了解一下罗茨风机的相关特性。
罗茨风机是容积式风机的一种,有两个三叶叶轮在由机壳和墙板密封的空间中相对转动,由于,每个叶轮都是采 用渐开线,或是外摆线的包络线为叶轮加工型线,每个叶轮的三个叶片是完全相同,同时两个叶轮也是完全相同的,这 样就大大降低了加工难度。叶轮在加工时采用数控设备,保证了两个叶轮在中心距不变情况.下,不管两个叶轮旋转到 什么位置,都能保持一定的极小间隙,保证气体的泄露在允许范围内。
由于采用了三叶转子结构形式及合理的壳体内进出风口处的结构,所以风机振动小,噪声低。叶轮和轴为整体结 构且叶轮无磨损,风机性能持久不变,可以长期连续运转。风机容积利用率大,容积效率高,且结构紧凑,安装方式灵 活多变。轴承的选用较为合理,各轴承的使用寿命均匀,从而延长了风机的寿命!风机油封选用进口氟橡胶材料,耐高 温,耐磨,使用寿命长。机种齐全,可满足不同用户不同用途的需要。
罗茨鼓风机按照其工作方式的不同可以粗略分为单级与双级之分,其中只有一个压缩级的鼓风机,我们称之为单 级鼓风机,而将两台单级鼓风机串联起来,对气体连续进行两次压缩的鼓风机我们称之为双级鼓风机。罗茨风机在使用 过程中一定要按照设备的相关说明书进行操作和安装调试。
原标题:罗茨鼓风机使用说明书
一、产品简介
罗茨鼓风机是一种容积式的鼓风机,可做为吸气用的真空帮辅。由两个转子,以相反方向转动来达成压送或排除气体的效果。两只转子均固定于一组同步齿轮上,因此转动时,汽缸和转子间维持着相当微小的间隙,使其不互相接触,一般情形其间隙大约在十分之几毫米。因为彼此不相摩擦,故可以高速运转而获得大的风量或排气速度。
该产品广泛用于冶金、化工、轻工、建材、矿井、纺织、气力输送、污水处理、陶瓷业等各工业部门。
图1 罗茨鼓风机
二、产品特点
1、鼓风机叶轮在机体内运转无摩擦,不需要润滑,排出的气体不含油。
2、由于采用了三叶转轮及带螺旋线型的箱体,所以风机噪声振动很小。
3、叶轮和轴为整体结构,且叶轮无磨损,风机性能持久不变,可以长期连续运转。
4、特殊叶片设计,压力高,风量大,噪音低,寿命长。
5、特殊风量调节风门,风量控制稳定性高,操作简易。
6、样式种类齐全,库存多,交货迅速。
7、风叶径小,风量大,达到高风特性。
8、高速高效率,且结构非常紧凑。
三、工作原理
在机体内通过同步齿轮的作用,使两转子相对地呈反方向旋转,由于叶轮相互之间和叶轮与机壳之间皆具有适当的工作间隙,所以构成进气气腔相互。借助转子旋转,形成无内压缩地将机体内气体由进气到排气腔后排出机体,达到鼓风作用。
图2 风机工作运转示意图
(1)A轮:进气即将关闭和排气将打开状态;B轮:打开状态。(2)A轮:已关闭和排气状态;B轮:打开状态。(3)A轮:打开状态;B轮:进气即将关闭和排气将开状态。
五、使用方法
1、使用要求:
(1)进气温度不大于40℃
(2)气体中固体微粒含量不大于100mg/m2最大微粒应不大于装配间隙之半;
(3)轴承温温度不超过95℃;
(4)润滑油温度不超过65℃;
(5)不得超过标牌规定开压范围。
2、启动前的准备工作:
(1)检查各紧固件和定位销的安装质量;
(2)检查进、排气管和阀门等安装质量;
(3)检查机组的底座四周是否全部垫实,有地脚螺栓的是否紧固;
(4)向齿轮箱注入规定牌号的润滑油至油标位置驱动侧注入规定的润滑脂,并具有足够的量;
(5)全部打开鼓风机进、排气阀、盘动转子、注意倾听各部位有无不正常的杂声;
(6)有通水冷却要求的风机,水温不高于25℃。
3、风机空负载试运转:
(1)新安装或大修后的风机都应经过空载试运转;
(2)空负载运转是指在进气、排气阀完全打开的条件下投入运转;
(3)没有不正常的气味或冒烟现象及碰撞或磨擦声,轴承部位的径向振动不大于6.3mm/s;
(4)空负载运行30min左右,如情况正常,即可投入带负荷运转,如发现运行不正常,立即停机进行检查,排除后仍需作空负载运转。
4、正常负载持续运转:
(1)要求逐步缓慢地升压,带上负荷直到额定负荷,不允许一次调节至额定负荷;
(2)风机(正常工作中,严禁完全关闭造、排气门;也不准超负荷运行;
(3)由于风机特性,不允许将排气口气体长时间地直接回流调节,则必须采用冷却措施;
(4)鼓风机不应在满负荷情况下突然停车,以免损坏零部件。
5、维护与检修:
(1)检查各部位的紧固情及定位销是否有松动现象;
(2)经常检查机体有无漏油现象;
(3)注意润滑是否正常,注意润滑油脂量,经常倾听风机的运行是否有杂声,注意机组是否在规定的工况下运行;
(4)润滑油(脂):润滑油为中负荷工业齿轮油(牌号220,运动粘度198~242mm2/s40℃,闪点≥200℃);脂为黄油(合成锂基润滑脂针入度,滴点≥190℃),运行200小时,换第一次要换油和脂,运行一个月第二次更换油和脂。以后按使用环境及油(脂)质量状况更换,建议按三个月更换一次为宜;
(5)经常检查进风口气体过滤器,及时清扫或更换滤科;
(6)鼓风机的过载,有时不是立即显示出来,所以要注意进、排气压力,轴承温度和电机电流的增加趋势来判断风机是否运行正常;
(7)拆装机器前,应对机器配给尺寸进行测量,作好记录,并在零部件上作好标记,以保证装配后维持原来配合要求;
(8)新机或大修后,油箱应加以清洗,并按使用步骤,投入运行,建议运行8小时后更换全部润滑油脂。
七、常见故障原因及排除方法
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***章 罗茨鼓风机的工作原理和特点
一、工作原理
罗茨鼓风机由断面近乎椭圆的机壳与两侧墙板组合成一个气缸,上端的开口为进气口,下端为排气口。一对转子水平安置在汽缸内,借助一对同步齿轮作反向旋转,保持相互无接触的啮合,气体随着旋转叶轮(即转子)型面与机壳所形成的工作容积,由进气口推向排气口排出。
同步齿轮除了起传动作用之外,还用以保持两转子之间的相互位置,转子之间及转子与机壳、墙板之间留有窄小间隙,在转子高速运转中相互之间不发生接触,故无须对转子加油润滑。
图1-(a)中,机体内之容积,被叶轮分割成四个区域,其中(Ⅰ)与进气口相通,其气体与进气口压力相同,左转子刚封闭的(Ⅰ′)区域与进气口
压力相同。右转子封闭的容积(Ⅰ′)仍未与排气口相通,故仍为进气口压力。排气口容积(Ⅱ)为排气口(斜线表示)。
图1-(b)为叶轮旋转θ=30°后的情况,机体内容积被叶轮分割成三个区域,其中(Ⅰ)与进气口相通,其气体之压力为进气口压力。(Ⅱ)与排气口相通,故其气体为排气压力(斜线表示)。左转子所封闭容积(Ⅰ′)仍为进气口压力。
图1-(c)为叶轮旋转60°后的情况,仍被转子分割成四个区域。(Ⅰ)、(Ⅰ′)、(Ⅱ′)和(Ⅱ)与图1-(a)中情况相同,仅后者与前者的位置互换而已。
图1-(d)为叶轮旋转90°后的情况,它与图1-(b)中情况相同,仅是左、右转子位置互换而已。
图1-(e)为叶轮旋转120°后的情况,它与图1-(a)完全相同。它说明三叶罗茨鼓风机旋转120°可完成一个叶片的工作过程,旋转一圈(360°)后,即完成整个叶轮的工作全过程。
二、性能特点
1. 罗茨鼓风机具有强制送气的硬排气特性,即当压力变化时,流量变化甚微。换言之,压力可以在允许范围内“自动”调节,而流量变化较小。风量与风压的关系见图2。
2. 压力随系统阻力的变化而变化,具有自适应性。
罗茨鼓风机没有内压缩,系统需要多大压力,在配套电机功率允许的条件下,罗茨鼓风机就能提供多大压力,因此其压力具有自适应性。
3. 输送介质不含油。
罗茨鼓风机转子之间及转子与机壳、墙板之间留有窄小间隙,在转子高速运转中相互不发生接触,故无须对转子加油润滑,故介质不含油。
4. 结构***合理,运行可靠,使用寿命长,操作维修方便。
第二章 结构
一、概述
罗茨鼓风机结构见图3.
序号
名称
材 质
数 量
序号
名称
材 质
数 量
1
机 壳
HT250
1
11
主动轴承端盖
HT250
1
2
叶 轮
HT500
2
12
从动轴承端盖
HT250
1
3
主 动 轴
45
1
13
骨架油封
丁晴胶
1
4
从 动 轴
45
1
14
轴承挡块
HT250
1
5
驱端墙板
HT250
1
15
轴 套
HT250
1
6
齿端墙板
HT250
1
16
齿 轮
SCM425
2
7
驱端密封轴套
HT250
2
17
止动垫圈
A3
2
8
齿端密封轴套
HT250
2
18
锁紧螺母
SS400
2
9
主动轴承
SUJ2
2
19
油 箱
HT250
1
10
从动轴承
SUJ2
2
20
黄油杯
C3604
2
其中:“件号16”同步齿轮与“件号3”主动轴和“件号4”从动轴采用圆锥配合,便于调整叶轮间间隙δ2和拆装维修。罗茨鼓风机的同步齿轮既作传动又起叶轮***的双重作用,其精度和磨损状况将直接影响叶轮啮合和效率。
“件号9、10” 主动、从动轴承分别装在主动转子(主动轴穿入叶轮)和从动转子(从动轴穿入叶轮)的预定部位上。轴承与叶轮间的轴向间隙δ3、δ4由“件号7、8”驱端、齿端密封轴套的长度来保证,驱端与齿端轴承由“件号11、12”轴承端盖和“件号14”轴承挡块分别固定在“件号5、6”驱端、齿端墙板的预***置上,从而使鼓风机得以平稳、安全运转。
二、间隙调整
1.叶轮型面间的间隙调整。
拧松“件号18”锁紧螺母,适当调整两齿轮间的安装角度位置,即能达到调整间隙的效果。经调好间隙后,应拧紧锁紧螺母,并用“件号17”止动垫圈紧固之。型面间隙调整应旋转360°进行,旋转60°时仅能测得1/6叶轮型面的啮合间隙。
2.叶轮与前后墙板间轴向间隙调整。
首先要保证机壳和叶轮轴向长度之差应等于驱端轴向间隙δ3和齿端轴向间隙δ4之和,否则应对墙板或叶轮长度及公差等作调整。
对于未达到要求之δ3、δ4之值可改变“件号7”驱端密封轴套和“件号8”齿端密封轴套的长度和公差,从而将δ3、δ4调整到所要求的间隙范围。
叶轮与前后墙板间轴向间隙的调整,是一项技术难度较大的工作,应慎重认真处理。
第三章 罗茨鼓风机的安装和使用
一、安装
鼓风机的安装,可参阅一般机械设备安装规范,按照工厂说明书给定的尺寸进行安装,并且尚需注意下列事项:
1 地脚螺栓孔,采用二次灌浆法。
2 机组安装的基础面应浇成凸面并平整,根据进、排气口之方向和维修之需要,基础面四周应留有适当宽裕的地域。
3 安装时首先检查机体内部确认无杂物时,即封闭进、排气口,彻底清除管道内的铁锈和焊渣等杂物,然后与风机接通,要求各法兰结合面不准漏气。
4 当输送空气介质,其含尘量超过100mg/m3时,建议在进气口消声器前端装置空气滤清器。
5 消声器应设置于靠近鼓风机进、排气口处。
6 在靠近鼓风机进、排气口的直管段上,应装置压力仪表和安全阀,当风机处于超负荷运行时,仪表和安全阀应能反映出或发出报警信号。
7 为了保证鼓风机安全运转,风机不允许承载管道、阀门、框架等外加负荷。此种负荷,必须另设支撑。建议在进、排气口管道上装设弹性接头,以消除管道振动和热变形之影响。
8 安装时必须找正,风机与电机中心线重合或平行并使整机底座与基础平面保持水平位置。允许底座与地面采用调整垫铁来进行调整,其允差为0.2/1000毫米。为了保证风机安全运转,建议安装减震器。
9 安装时***不允许***坏风机的装配间隙。安装后,盘动鼓风机转子应转动灵活,无撞击和摩擦现象。
二、使用
1、使用要求:
(1)进气温度不高于40℃;
(2)气体中固体微粒含量不大于100 mg/m3,微粒***大尺寸应不大于鼓风机的***小工作间隙之半;
(3)轴承温度***高不超过95℃;
(4)润滑油温度***高不超过65℃;
(5)不得超过铭牌规定的额定升压范围。
2、鼓风机启动前之准备工作:
(1)检查各紧固件和***销的安装质量;
(2)检查进、排气口和阀门等安装质量;
(3)检查鼓风机的装配间隙是否符合要求;
(4)检查鼓风机与电机的找中、找正质量;
(5)检查机组的底座四周是否全部垫实,地脚螺栓是否紧固;
(6)向油箱注入规定牌号之机械油至油标的中间位置,建议采用N68机械油;
(7)向主动、从动轴承端盖内侧注入规定牌号之润滑油脂,建议采用锂基润滑脂。
(8)全部打开鼓风机进、排气口阀门,盘动转子,注意倾听各部分有无不正常的杂音;
(9)检查电动机转向是否符合指向要求。
3、鼓风机空负荷试运转:
(1)新安装或大修后的风机都应经过空负荷运转;
(2)罗茨鼓风机空负荷运转的概念是:在进、排气口阀门全开的条件下投入运转;
(3)1试运转时应观察润滑油的飞溅情况是否正常,如过多或过少则调整油量。正常飞溅情况,可从油箱的视油窗观察其飞溅情况,其形成毛毛雨飞溅油雾即可;2长时间带负荷运转后,油温升高,油位线上升,可按第1条所述要求进行调整;3停机一定时间后,油温降低则油位线下降,可在开机前适量加油。按第1条所述要求进行调整;
(4)没有不正常的气味或冒烟现象及碰撞或摩擦声;
(5)空负荷运行30分钟左右,为情况正常,即可投入带负荷运转。如发现运行不正常,进行检查排除后仍须作空负荷试运转。
4、鼓风机正常带负荷持续运转:
(1)要求逐步缓慢地调节,带上负荷,直至额定负荷。不允许一次即调节至额定负荷。(风机启动时应空载,严禁带负荷启动);
(2)所谓额定负荷,系指进、排气口之间的静压差为风机标牌标定之***大静压值。
(3)风机正常工作中,严禁完全关闭进、排气口阀门、经常检视进气管路系统的进气状态,严防堵塞。
(4)由于罗茨鼓风机的特性,不允许将排气口之气体长时间地直接流入鼓风机的进气口(改变了进气口之温度)否则必将影响机器的安全。如需采取回流调节,则必须采用冷却措施;
(5)鼓风机在额定工况下运行时,在靠近轴承部位的振动速度不超过11.2mm/s。
5、鼓风机非正常带负荷启动:
在不得已的情况下,鼓风机必须带负荷特别是满载负荷启动时,务必在排气口加装放空阀。启动时将放空阀全开,排气全部排入大气,逐步关闭放空阀,直至全部关闭后,才完成启动操作。
6、停车
鼓风机不宜在满负荷情况下突然停车,必须逐步卸负荷后再停车,以免损坏机器。紧急停车时,出风口必须安装止回阀,以保护机器安全。
第四章 罗茨鼓风机的维护与检修
一、罗茨鼓风机的日常***
做好风机的日常维护***,使之经常处于良好运行状态,不但能延锦工机的维修周期,而且能防止风机的过早磨损,预防机械事故的发生。内容如下:
1. 坚持文明生产,经常保持风机表面及其周围场地清洁,并经常检查各部分***销、连接螺栓的紧固程度,随时把已经松脱的螺帽拧紧。
2. 经常检查轴承温度有无过热现象,轴承齿轮油箱允许温升和***高温度,应符合表一规定。
表 一
部 位
***高温升
***高温度
滚动轴承
55℃
95℃
齿轮润滑油
35℃
65℃
3. 检查齿轮油箱和副油箱,润滑油应加到规定的两条刻度线之间,不应过少,勿使油箱渗漏。
4. 经常检查轴封装置有无漏气、漏油现象。
5. 检查风机的润滑系统是否正常,正确地选择润滑油。定期加油、换油。风机运行中,齿轮润滑油在负荷试车后应予更换(或过滤后再用),正式使用200小时以后,换***次油,以后按季节换油。每月至少检查一次油的清洁度及油质,发现赃物及时过滤;发现变质及时更换。换油时应清洗油箱。
6. 风机的驱端轴承采用油脂润滑,可参照上条5,定时一同加油、换油和清理。
7. 经常倾听机体内运行工作情况,有无磨损、过热或异常声响。
8. 经常检查进风口气体过滤器,及时清扫或更换滤料,避免含尘量过大,增加系统压力。谨防进风口管道内落入***。
9. 每班按规定时间,做好记录,记录中包括:轴承温度、润滑油温度、电压、电流、风压、风量等。
10. 建立各种维护***制度,规定检查项目、检查点及质量要求等。
二、罗茨鼓风机常见故障分析和检修方法及措施
由于安装使用不当,维护***不良或制造质量失控等导致罗茨鼓风机在运行中出现故障,现将常见的故障分析和排除方法列于下表(表二)。
表 二
故 障
可能产生的原因
检修方法及措施
两
叶
轮
有
摩
擦
碰
撞
现
象
1.齿轮轴与圆锥孔松动
检查锁紧螺母是否松动,重调两齿轮间的角度位置。
2.齿轮轴孔与轴颈配合不良
(1)检查配合面是否有碰伤现象
(2)检查轴端圆螺母和止动垫圈的锁紧情况
3.叶轮间的间隙δ2不均匀超过允许值
重新调整δ2
4.齿轮磨损,使啮合侧缝超过允许值
若调整后仍无法满足要求时应更换齿轮副。
5.主从轴弯曲变形
调直或更换新轴
6.轴承磨损
更换新轴承
7.汽缸内混入***或有所输送介质的结块
清除***或结块
轮外径与机壳内壁有摩擦现象
1.叶轮与机壳间的间隙不均匀,超过允许值
(1)检查间隙,调整δ1
(2)检查前后墙板与机壳结合的***销是否松动,修复销孔更换***销。
2.轴承磨损,径向间隙过大
更换轴承
3.主、从轴弯曲变形
调直或更换新轴
叶轮与前后墙板有摩擦现象
1.间隙调整不当
重新调整δ3、δ4
2.轴承轴间游隙过大
重新调整或更换轴承
3.叶轮端面混入***或结块
清除***或结块
风量变小
1.叶轮与机体因磨损而引起间隙增大
更换磨损零件
2.叶轮间啮合间隙δ2有所变动
按要求调整
3.系统有泄漏
检查后排除
电
动
机
超
载
1.进气滤清器堵塞或其他原因造成阻力***,即进口负压增大(在出口压力不变情况下,升压加大)
检查后排除
2.出口系统压力增加
检查后排除
3.静动零件发生摩擦
调整间隙
4.齿轮损坏
更换
5.轴承损坏
更换
温度
不正常
1.齿轮副啮合不良或侧隙过小
调整齿轮副的啮合情况
2.润滑油太脏
清洗润滑系统及轴承齿轮等,更换新润滑油,或重新过滤润滑油
3.系统阻力太大或进气温度过高
调整系统运行情况,降低进气温度
4.润滑油温度过高
检查油量及运动部位是否正常
振动加剧
1.叶轮平衡精度过低或精度被***坏
重新校正平衡达到G6.3级
2.地脚螺栓或其它紧固件松动
紧固各部位
3.轴承磨损
更换新轴承
4.机组承受进气管道的重力和拉力
消除管道的重力和拉力,增加支撑
系 统
负荷超载
1.管网阻塞
检查系统是否有堵塞现象,应立即排除
2.空气滤清器中,滤料含尘量过大
清洗(反吹)或更换滤料
噪声超过标准规定
1.进出口消声器失效
重新更换消声器
2.消声器衬筒小孔被灰尘阻塞
重新更换消声器内筒壁的玻璃布
3.由于振动等原因,使吸声材料下坠,造成消声效果降低。
拆除整修消声器,加入适当的吸声材料
罗茨鼓风机由两个叶形转子在气缸中做相对运动来紧缩和输送气体的容积式风机。其主要作用是气体输送及加压,其主要参数有:流量、扬程、轴功率、转速、有必要汽蚀余量等。
往小里说,像污水处理用罗茨风机,水泥产脱硫氧化风机,食品加工用罗茨风机粮食输送用罗茨风机,水产养殖业可以用于对鱼塘的增氧,提高鱼苗的投放密度,增加养殖数量和密度。
还有就是气力输送类的罗茨风机主要是用在饲料石灰粉,味精豆皮和二氧化硅的传输淀粉鱼粉等粉状物的传输,液体泥浆化工曝气搅拌,用途广泛,至今没有一人能将罗茨风机的用途说全。往大里说,钢厂,电厂,水泥,化工,铸造,面粉等国民经济部门都会用到。
要想完成燃气锅炉与罗茨鼓风机的联动,工艺要求是要害,控制机组中的PLC程序是辅佐。程序的设计应根据锅炉对燃气要求的工艺条件来完成。工艺流程可简单表示为:PLC上电,在设定的程序内进行自检,包括罗茨鼓风机进口侧天然气压力、出口侧压力,并与设定参数进行比较,当满足运转要求时,PLC输出指令,罗茨鼓风机发动;与此同时,锅炉主控上电,当罗茨风机出口压力抵达锅炉需求的燃气压力后,罗茨风机降频运转,此时锅炉发动焚烧程序,体系开端运转。
因为罗茨鼓风机进口压力约为4000Pa,为防止罗茨风机在正常运转时进口成为成为负压,工艺要求在进口处设定报警点及停机点,报警点为2000Pa,停机点设为1000Pa;为完成锅炉负荷与罗茨风机联动,在罗茨鼓风机出口设定压力传感器,当锅炉负荷变化时,罗茨风机出口的压力变送器数值变化
经计算可得支管压力与总管压力相差10KPa左右,故运行中总管压力应高于分支压力,才能保证锅炉燃气在规定范围内。锅炉燃烧器电磁阀有承压极限为70KPa。
罗茨鼓风机主要应该用于污水处理、气力输送、燃烧炉、冲洗、真空包装、电力、水泥、石油化工、石灰窑、曝气养殖、食品等行业。。。
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