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羅茨鼓風機工作原理及常見用途
羅茨鼓風機屬于容積式回轉(zhuǎn)風機，主要的動力來源為電機、柴油機或者電機柴油混合式， 選型的主要參數(shù)有風量、壓力、轉(zhuǎn)速、電機功率等，今天要和大家分享的知識是其工作原理，該文會從羅茨風機的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、注意事項等方面，為大家詳細講解羅茨風機的工作原理。
1、結(jié)構(gòu)形式
一臺普通的三葉羅茨風機，主要由兩部分構(gòu)成：驅(qū)動機和機頭，驅(qū)動機是風機的動力來源，可以是電機也可以是柴油機，機頭是羅茨風機的主要工作組件，通過有規(guī)律的運轉(zhuǎn)，以達到氣體輸送的目的。
想要了解羅茨風機的工作原理，必須對羅茨風機的機頭結(jié)構(gòu)有充分的了解，機頭的主要組成部分有：墻板、機殼、主動葉輪、從動葉輪、主動從動齒輪、主副油箱、軸承等，為了大家對羅茨風機的結(jié)構(gòu)有清洗的認知，特意整理了一份結(jié)構(gòu)圖供大家參考，如下所示：
2、工作原理
羅茨風機有兩個葉輪（圖二，圈中部分），在電機帶動下，兩個葉輪會相向轉(zhuǎn)動，當葉輪轉(zhuǎn)過進氣口之后，兩個葉輪和墻板及機殼之間會形成一個密封的腔室，葉輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，密封腔室里面的空氣會被壓入排氣口，如此反復經(jīng)過進氣口和排氣口，將外界空氣輸送至目的地。
葉輪與葉輪、葉輪與墻板、葉輪與機殼之間會存在一定的間隙，該間隙有固定標準和誤差，誤差過大會產(chǎn)生其他相應的故障問題。在葉輪經(jīng)過排氣口時，在管道前方壓力的作用下，會將部分氣體通過間隙泄漏至外界，這樣的泄漏，我們稱之為內(nèi)泄漏。
羅茨風機的具體的工作原理流程請看下圖：
3、注意事項
羅茨風機屬于容積式風機，所以，在運轉(zhuǎn)起來之后，風量基本不會發(fā)生變化，當前方壓力稍有變化時，也能夠持續(xù)進行空氣輸送。
在長期使用之后，羅茨風機的風量會發(fā)生變化，多為風量減小，引起的主要原因是：葉輪與葉輪間隙、葉輪與墻板間隙、葉輪與機殼間隙發(fā)生了變化，造成內(nèi)泄漏增大，進而影響羅茨風機的風量。
為了保證羅茨風機正常工作運轉(zhuǎn)，風機的其他組件也起到了非常重要的作用，如：軸承、齒輪等，配合工作的組件出現(xiàn)了異常故障，對風機的運轉(zhuǎn)也會造成很大的影響。所以，后期使用維護中，不僅要對重要組件進行細致維護，其他的配合組件也要定期進行養(yǎng)護！
羅茨風機的工作原理很簡單，輔助一些圖片，我們能夠?qū)ζ涔ぷ髟碛星逑吹恼J知，在理解羅茨風機的工作原理時，首先要掌握其基本結(jié)構(gòu)，然后再去掌握其運轉(zhuǎn)原理，這樣就能夠很好的掌握羅茨風機的工作原理了。
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原理：羅茨鼓風機系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風機，其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。
羅茨鼓風機系屬容積回轉(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)子依次交替工作。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。
結(jié)構(gòu)：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。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米(/分，轉(zhuǎn)速為 150～3000轉(zhuǎn)/分。單級壓比通常小于1.7，高可達2.1，可以多級串聯(lián)使用。
特點：其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。
介質(zhì)：羅茨鼓風機輸送介質(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，因而能廣泛適應冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。風機的運行調(diào)節(jié)與節(jié)能 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。
?。?）對于鼓風機和壓縮機，出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功多。盡管相對流量Qr（實際流量Q與設(shè)計流量Q0之比）減少時，功率亦相應減少。如當Q=0.65 Q0時，所對應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。
?。?）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）。
?。?）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。
?。?）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，應結(jié)合具體情況，綜合比較，決定取舍?？傊纫紤]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。
羅茨鼓風機的工作原理
在腔體內(nèi)配置兩個三葉型轉(zhuǎn)子，在腔體的兩側(cè)開有吸入口和排出口，通過一對同步齒輪的作用，使兩轉(zhuǎn)子做相反方向旋轉(zhuǎn)并依靠兩轉(zhuǎn)子的相互嚙合工作，使吸入口與排出口相隔絕，推移腔體內(nèi)的氣體達到鼓風的目的。
羅茨鼓風機啟動前需要做哪些準備？
?。?）檢查各緊固件及定位銷的安裝質(zhì)量。
（2）檢查進、排氣管道和閥門等安裝質(zhì)量。
?。?）檢查鼓風機的裝配間隙是否符合要求。
?。?）檢查風機和電機的主動軸的同軸度不得超過0.1mm,否則將會引起風機振動，漏油等現(xiàn)象，影響風機的使用壽命。
?。?）檢查組件的底座四周是否全部墊實，地腳螺栓是否緊固。
?。?）風機在開車前應在主油箱及副油箱加入潤滑油至油標中心位置3mm/2mm,所用潤滑油夏天用68#機械油，冬天用100#機械油，每三個月應換一次潤滑油。
?。?）由于主、副油箱內(nèi)存的壓力，故主、副油箱的上、下油塞均應擰緊，否則會引起漏油。
?。?）向冷卻部通水。冷卻水溫度不超過25℃，冷卻水量10L/min.
?。?）全部打開鼓風機進排氣口閥門盤動轉(zhuǎn)子，注意傾聽各部分有無不正常的雜音。
?。?0）檢查電動機轉(zhuǎn)向，必須符合轉(zhuǎn)向標牌所示方向，否則風機不能正常排風，還可能出現(xiàn)風葉碰撞現(xiàn)象，水中曝氣時，水將反向流入風機，氣力輸送時會將被輸送物吸入風機造成事故。
羅茨鼓風機為容積式風機，輸送的風量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動一次由 2 個葉輪進行 3 次吸、排氣。與二葉型相比，氣體脈動性小，振動也小，噪聲低。風機 2 根軸上的葉輪與橢圓形殼體內(nèi)孔面，葉輪端面和風機前后端蓋之間及風機葉輪之間者始終保持微小的間隙，在同步齒輪的帶動下風從風機進風口沿殼體內(nèi)壁輸送到排出的一側(cè)。風機內(nèi)腔不需要潤滑油，結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，適應多種用途，已運用于廣泛的領(lǐng)域。
羅茨鼓風機的特性
由于采用了三葉轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式及合理的殼體內(nèi)進出風口處的結(jié)構(gòu)，所以風機振動小，噪聲低。
葉輪和軸為整體結(jié)構(gòu)且葉輪無磨損，風機性能持久不變，可以長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。
風機容積利用率大，容積效率高，且結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方式靈活多變。
軸承的選用較為合理，各軸承的使用壽命均勻，從而延長了風機的壽命！
風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，可滿足不同用戶不同用途的需要。
羅茨風機故障分析及解決方法
1 葉輪與葉輪磨擦
(1) 葉輪上有污染雜質(zhì)，造成間隙過小；
(2) 齒輪磨損,造成側(cè)隙大；
(3) 齒輪固定不牢，不能保持葉輪同步；
(4) 軸承磨損致使游隙增大。
(1) 清除污物，并檢查內(nèi)件有無損壞；
(2) 調(diào)整齒輪間隙,若齒輪側(cè)隙大于平均值30%～50%應更換齒輪；
(3) 重新裝配齒輪,保持錐度 配合接觸面積達75%；
(4) 更換軸承；
2 葉輪與墻板、葉輪頂部與機殼
(1) 安裝間隙不正確；
(2) 運轉(zhuǎn)壓力過高，超出規(guī)定值；
(3) 運轉(zhuǎn)溫度過高；
(4) 機殼或機座變形，風機定位失效；
(5) 軸承軸向定位不佳。
(1)重新調(diào)整間隙；
(2)查出超載原因，將壓力降到規(guī)定值；
(3)檢查安裝準確度，減少管道拉力；
(4)檢查修復軸承，并保證游隙。
3 溫度過高
(1) 油箱內(nèi)油太多、太稠、大臟；
(2) 過濾器或消聲器堵塞；
(3) 壓力高于規(guī)定值；
(4) 葉輪過度磨損，間隙大；
(5) 通風不好，室內(nèi)溫度高，造成進口溫度高；
(6) 運轉(zhuǎn)速度太低，皮帶打滑。
(1) 降低油位或挾油；
(2) 清除堵物；
(3) 降低通過鼓風機的壓差；
(4) 修復間隙；
(5) 開設(shè)通風口，降低室溫；
(6) 加大轉(zhuǎn)速，防止皮帶打滑。
4 流量不足
(1) 進口過濾堵塞；
(2) 葉輪磨損，間隙增大得太多；
(3) 皮帶打滑；
(4) 進口壓力損失大；
(5) 管道造成通風泄漏。
(1) 清除過濾器的灰塵和堵塞物；
(2) 修復間隙；
(3) 拉緊皮帶并增加根數(shù)；
(4) 調(diào)整進口壓力達到規(guī)定值；
(5) 檢查并修復管道。
5 漏油或油泄漏到機殼中
(1) 油箱位大高，由排油口漏出；
(2) 密封磨損，造成軸端漏油；
(3) 壓力高于規(guī)定值；
(4) 墻板和油箱的通風口堵塞，造 成油泄漏到機殼中。
(1) 降低油位；
(2) 更換密封；
(3) 疏通通風口，中間腔裝上具有2mm孔徑的旋塞，打開墻板下的旋塞；
6 異常振動和噪聲立即停車
(1) 滾動軸承游隙超過規(guī)定值或軸承座磨損；
(2) 齒輪側(cè)隙過大，不對中，固定不緊；
(3) 由于外來物和灰塵造成葉輪與葉輪,葉輪與機殼撞擊；
(4) 由于過載、軸變形造成葉輪碰撞；
(5) 由于過熱造成葉輪與機殼進口處磨擦；
(6) 由于積垢或異物使葉輪失去平衡；
(7)地腳螺栓及其他緊固件松動。
(1) 更換軸承或軸承座；
(2) 重裝齒輪并確保側(cè)隙；
(3) 清洗鼓風機，檢查機殼是否損壞；
(4) 檢查背壓，檢查葉輪是否對中，并調(diào)整好間隙；
(5) 檢查過濾器及背壓，加大葉輪與機殼進口處間隙；
(6) 清洗葉輪與機殼，確保葉輪工作間隙；
(7) 擰緊地腳螺栓并調(diào)平底座。
7 電機超載
(1) 與規(guī)定壓力相比，壓差大，即背壓或進口壓力大高；
(2) 與設(shè)備要求的流量相比，風機流量太大，因而壓力增大；
(3) 進口過濾堵塞，出口管道障礙或堵塞；
(4) 轉(zhuǎn)動部件相碰和磨擦(卡住)；
(5) 油位太高；
(6) 窄V型皮帶過熱，振動過大,皮帶輪過小。
(1) 降低壓力到規(guī)定值；
(2) 將多余氣體放到大氣中或降低鼓風機轉(zhuǎn)速；
(3) 清除障礙物；
(4) 立即停機，檢查原因；
(5) 將油位調(diào)到正確位置；
(6) 檢查皮帶張力，換成大直徑的皮帶輪。
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