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風(fēng)機(jī)包括通風(fēng)機(jī)、透平鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)和透平壓縮機(jī)，詳細(xì)劃分為離心式壓縮機(jī)、軸流式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、離心式鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、離心式通風(fēng)機(jī)、軸流式通風(fēng)機(jī)和葉氏鼓風(fēng)機(jī)等八大類。
一、離心式壓縮機(jī)
離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)（即透平式壓縮機(jī)）。在離心式壓縮機(jī)中，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用，使氣體壓力得到提高。早期，由于這種壓縮機(jī)只適于低，中壓力、大流量的場(chǎng)合，而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，各種大型化工廠，煉油廠的建立，離心式壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器，而占有極其重要的地位。隨著氣體動(dòng)力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高，又由于高壓密封，小流量窄葉輪的加工，多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功，解決了離心壓縮機(jī)向高壓力，寬流量范圍發(fā)展的一系列問(wèn)題，使離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，以致在很多場(chǎng)合可取代往復(fù)壓縮機(jī)，而大錦工擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
有些化工基礎(chǔ)原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等，可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中，離心式壓縮機(jī)也占有重要地位，是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外，其他如石油精煉，制冷等行業(yè)中，離心式壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。我國(guó)在五十年代已能制造離心式壓縮機(jī)，從七十年代初開(kāi)始又以石油化工廠，大型化肥廠為主，引進(jìn)了一系列高性能的中、高壓力的離心式壓縮機(jī)，取得了豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，并在對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收的基礎(chǔ)上大大增強(qiáng)了自己的研究、設(shè)計(jì)和制造能力。
性能特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
離心式壓縮機(jī)之所以能獲得這樣廣泛的應(yīng)用，主要是比活塞式壓縮機(jī)有以下一些優(yōu)點(diǎn)。
1、離心式壓縮機(jī)的氣量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，重量輕，機(jī)組尺寸小，占地面積小。
2、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，操作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，摩擦件少，因之備件需用量少，維護(hù)費(fèi)用及人員少。
3、在化工流程中，離心式壓縮機(jī)對(duì)化工介質(zhì)可以做到絕對(duì)無(wú)油的壓縮過(guò)程。
4、離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動(dòng)。對(duì)一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)作動(dòng)力，為熱能綜合利用提供了可能。但是，離心式壓縮機(jī)也還存在一些缺點(diǎn)。
缺點(diǎn)：
1、離心式壓縮機(jī)還不適用于氣量太小及壓比過(guò)高的場(chǎng)合。
2、離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調(diào)節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟(jì)性較差。
3、離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。
二、軸流式壓縮機(jī)
軸流式壓縮機(jī)是屬于一種大型的空氣壓縮機(jī)，最大的功率可以達(dá)到KW，排氣量是20000m3每分鐘，它的壓縮機(jī)能效比可以達(dá)到百分之90左右，比離心機(jī)要節(jié)能一些。它是由3大部分組成，一是以轉(zhuǎn)軸為主體的可以旋轉(zhuǎn)的部分簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子，二是以機(jī)殼和裝在機(jī)殼上的靜止部件為主體的簡(jiǎn)稱定子（靜子），三是殼體、密封體、軸承箱、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、底座和控制保護(hù)等組成。軸流式壓縮機(jī)也屬于透平式或速度式壓縮機(jī)，煉油廠多選用作催化裂化裝置的主風(fēng)機(jī)。
性能特點(diǎn)：
效率較高，單機(jī)效率可達(dá)86%～92%，比離心式壓縮機(jī)高5%～10%，單位面積流通能力大，徑向尺寸小，適宜流量大于1500m3/min的場(chǎng)合，單級(jí)壓力比較低，單缸多級(jí)壓力比可達(dá)11，與離心式壓縮機(jī)相比，靜葉不可調(diào)試式軸流壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，在恒定轉(zhuǎn)速下，流量變化相對(duì)較少，壓力變化較大。此外，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。因此，軸流壓縮機(jī)對(duì)于中、低壓、大流量，且載荷基本不變的情況較為理想。全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)可以擴(kuò)大壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)，彌補(bǔ)了靜葉不可調(diào)式軸流壓縮機(jī)的不足，而且可以提高壓縮機(jī)的效率，降低起動(dòng)功率。目前，煉油廠主要用全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)。
三、往復(fù)式壓縮機(jī)
曲軸帶動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)活塞，活塞做上下運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，汽缸容積增大，進(jìn)氣閥打開(kāi)，排氣閥關(guān)閉，空氣被吸進(jìn)來(lái)，完成進(jìn)氣過(guò)程；當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，氣缸容積減小，出氣閥打開(kāi)，進(jìn)氣閥關(guān)閉，完成壓縮過(guò)程。通?；钊嫌谢钊h(huán)來(lái)密封氣缸和活塞之間的間隙，氣缸內(nèi)有潤(rùn)滑油潤(rùn)滑活塞環(huán)?？恳粋€(gè)或幾個(gè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞來(lái)改變壓縮腔內(nèi)部容積的容積式壓縮機(jī)。目前往復(fù)式壓縮機(jī)主要是活塞式空壓機(jī),化工工藝壓縮機(jī)，石油，天然氣壓縮機(jī)，為主，而活塞式空壓機(jī)現(xiàn)在主要向中壓及高壓方向發(fā)展，這個(gè)是螺桿機(jī)，離心機(jī)目前無(wú)法達(dá)到的一個(gè)高度。
性能特點(diǎn)：
由于設(shè)計(jì)原理的關(guān)系，就決定了活塞壓縮機(jī)的很多特點(diǎn)。比如運(yùn)動(dòng)部件多，有進(jìn)氣閥、排氣閥、活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸、軸瓦等；比如受力不均衡，沒(méi)有辦法控制往復(fù)慣性力；比如需要多級(jí)壓縮，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；再比如由于是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮空氣不是連續(xù)排出、有脈動(dòng)等。
優(yōu)點(diǎn)：
1、熱效率高、單位耗電量少
2、加工方便 對(duì)材料要求低，造價(jià)低廉
3、裝置系統(tǒng)較簡(jiǎn)單
4、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)早，制造技術(shù)成熟
5、應(yīng)用范圍廣
缺點(diǎn)：
1、運(yùn)動(dòng)部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修工作量大，維修費(fèi)用高
2、轉(zhuǎn)速受限制
3、活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損、皮帶的傳動(dòng)方式使效率下降很快
4、噪音大
5、控制系統(tǒng)的落后，不適應(yīng)連鎖控制和無(wú)人值守的需要，所以盡管活塞機(jī)的價(jià)格很低，但是也往往不能夠被用戶接受。
四、離心式鼓風(fēng)機(jī)
在設(shè)計(jì)條件下，風(fēng)壓為15kPa~0.2MPa或壓縮比e=1.15~3的風(fēng)機(jī)叫鼓風(fēng)機(jī)，有兩個(gè)或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風(fēng)機(jī)叫多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，（相鄰葉輪之間必須有導(dǎo)葉連接）。多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種冶煉高爐及化鐵爐鼓風(fēng)、洗煤跳汰機(jī)配套、礦山浮選、污水曝氣、化工造氣等需要輸送空氣的場(chǎng)合,亦可用于輸送其它特殊氣體。
性能特點(diǎn)：
該系列鼓風(fēng)機(jī)具有效率高、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)、絕無(wú)脈沖、穩(wěn)定區(qū)域廣、輸送的氣體清潔、干燥且無(wú)油,易損件少和安裝、操作、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
五、羅茨鼓風(fēng)機(jī)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)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(guò)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。下側(cè)兩“鞋底尖”分開(kāi)時(shí)，形成低壓，將氣體吸入；上側(cè)兩“鞋底尖”合攏時(shí)，形成高壓，將氣體排出。
性能特點(diǎn)：
其最大的特點(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。羅茨鼓風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)為清潔空氣，清潔煤氣，二氧化硫及其他惰性氣體，特殊氣體行業(yè)（煤氣、天然氣、沼氣、二氧化碳、二氧化硫等）及高壓工況的首選產(chǎn)品。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)。
與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別比較大：
?、惫ぷ髟聿煌x心風(fēng)機(jī)用的是曲線風(fēng)葉，靠離心力將氣體甩到機(jī)殼處，而羅茨風(fēng)機(jī)用的是兩個(gè)8字形的風(fēng)葉，它們間的間隙很小，靠?jī)蓚€(gè)葉片的擠壓，將氣體擠至出氣口。
⒉由于工作原理不同，一般它們的工作壓力不同，羅茨風(fēng)機(jī)的出氣壓力比較高，而離心風(fēng)機(jī)比較小。
⒊風(fēng)量不同，一般羅茨風(fēng)機(jī)用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方，而離心風(fēng)機(jī)用在壓力要求低，風(fēng)量要求大的地方。
?、粗圃炀炔灰粯?，羅茨風(fēng)機(jī)要求的精度很高，對(duì)裝配要求也很嚴(yán)，而離心風(fēng)機(jī)比較松。
六、離心式通風(fēng)機(jī)
其原理與離心泵相同。葉輪上葉片的數(shù)目比離心泵的稍多，葉片比較短。中低壓風(fēng)機(jī)的葉片常向前彎，高壓風(fēng)機(jī)的葉片為后彎葉片。
性能特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
1、通風(fēng)換氣效果好，非常適合用在管道抽風(fēng)或者送風(fēng)；
2、適用性強(qiáng)、無(wú)腐蝕、易燃易爆氣體場(chǎng)所均可使用。
3、噪聲低，離心式通風(fēng)機(jī)根據(jù)空氣流力學(xué)采用合理葉輪角度設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)，無(wú)任何機(jī)械摩擦，合理葉片形線使噪聲降為最低；離心式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪音是高頻噪音，只要有障礙物，即可隔音。
4、運(yùn)行平穩(wěn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)的葉輪使軸向力減小到最低程度，且有高效的葉輪，并經(jīng)靜動(dòng)平衡校正，使整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，在不加任何減振裝置的情況下，軸承振幅比較小。
5、維護(hù)方便，部分機(jī)型可配置清理門，勿須拆機(jī)維護(hù)清潔，省時(shí)省力。
缺點(diǎn)：
1、體積較為龐大，其進(jìn)風(fēng)與送風(fēng)之方向垂直，在配置上，系統(tǒng)風(fēng)管需要較妥當(dāng)?shù)呐浜稀?/p>
2、無(wú)法逆向送風(fēng)。
3、價(jià)格較貴。
七、軸流式通風(fēng)機(jī)
送風(fēng)方向與軸向相同?？咳~片的軸向傾斜，將軸向空氣向前推進(jìn)。
性能特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
1、軸流式通風(fēng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高。
2、可直接與電動(dòng)機(jī)相連，風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便、可以逆向送風(fēng)。
3、價(jià)格便宜。
4、適用于低壓、錦工量的情況。
5、由于風(fēng)吹送的方向與軸平行，故可容易與管路相連接，成為管路統(tǒng)之套件。
缺點(diǎn)：
1、其缺點(diǎn)是噪音大、構(gòu)造復(fù)雜、檢修困難、并聯(lián)工作穩(wěn)定性差。它一般運(yùn)用于風(fēng)壓變化較大，風(fēng)量變化較小的礦井。
2、效率特性曲線陡直，略超出設(shè)計(jì)點(diǎn)之運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生激變的現(xiàn)象，效率迅速降低。
3、對(duì)塵埃及表面腐蝕的現(xiàn)象較為敏感，造成效率降低的現(xiàn)象。
八、葉氏鼓風(fēng)機(jī)
葉氏鼓風(fēng)機(jī)是另一種回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。它是由長(zhǎng)圓筒形機(jī)殼、阻風(fēng)翼、鼓風(fēng)翼以及兩根平行的軸所組成。圖1為葉氏鼓風(fēng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子，它們的結(jié)構(gòu)互不相同。兩根平行軸的兩端裝有式樣完全相同的兩個(gè)活動(dòng)齒輪，其中一個(gè)軸與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，叫主動(dòng)軸，另一根叫從動(dòng)軸。鼓風(fēng)翼裝在主動(dòng)軸上，阻風(fēng)翼裝在從動(dòng)軸上。
(a)—阻風(fēng)翼 (b)—鼓風(fēng)翼
圖1葉式鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
葉氏鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際上是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的一種變形，其工作原理如圖2所示；
1—阻風(fēng)翼；2—鼓風(fēng)翼；3—機(jī)殼；4—鼓風(fēng)翼蓋。
圖2葉氏鼓風(fēng)機(jī)的工作原理
來(lái)源于化工707和網(wǎng)絡(luò)，編輯整理：桑尼。
羅茨泵的壓縮比
在羅茨泵出口壓力為大氣壓時(shí)，它的壓縮比，最大值制約在2.15.所以勝于某個(gè)值，泵的溫升增大，體積效率變低。然而在高真空下運(yùn)行，較高的壓縮比是容許的。所以出口壓力升高，被抽氣體量縮小，對(duì)熱的吸引變小，溫升和體積效率均有所改善。由試驗(yàn)決議溫升系數(shù)和出口壓力之間的關(guān)系，如圖3所示。
圖3羅茨增容泵出口壓力與溫升系數(shù)的關(guān)系曲線
式中δFT——溫升(oF)
γ——壓縮比
TRF——溫升系數(shù)（見(jiàn)圖3）
EV——體積效率
由圖3得悉：在出口壓力為200Torr時(shí)，則得TRF=1.0，在出口壓力上升時(shí)，TRF值也上升，在10-2Torr時(shí)，=0.0027。舉例注明：在出口壓力為10-1Torr時(shí)，壓縮比為10時(shí)，劃算均勻溫升
式中TRF=0.019（出口壓力為10-1Torr時(shí))，EV=0.9。
由圖3和δT劃算式能夠形成圖4。這是容許的壓縮比和出口壓力之間的關(guān)系。
出口壓力100Torr之上
壓縮比2.15?1
在10Torr時(shí)為3?1
在1Torr時(shí)為9?1
在0.1Torr時(shí)為40?1
這是泵陸續(xù)運(yùn)行的條件，要違犯的。
圖4容許的最大壓縮比與出口壓力的關(guān)系曲線。（吸出口氣體熱度為38℃）
在出口壓力為大氣壓力時(shí)，容許的最大壓縮比相近為2.15，在10Torr時(shí)，容許的最大壓縮比為3.3，在出口壓力為0.8Torr時(shí)，容許的最大壓縮比為10.圖4上的曲線關(guān)系是泵陸續(xù)運(yùn)行時(shí)，溫升約為(107℃)時(shí)測(cè)得的。若對(duì)容器快捷降壓內(nèi)中中，臨時(shí)工夫內(nèi)勝于某個(gè)容許的壓縮比是能夠的。在組成羅茨泵串聯(lián)作業(yè)的機(jī)組時(shí)，要留神壓縮比的正當(dāng)調(diào)配。
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生活中我們都會(huì)接觸到非常多種類的泵，而羅茨真空泵是一種使用于石油、化工、冶金、紡織等工業(yè)的具有消聲功能的泵體。羅茨真空泵的性能一直以來(lái)都沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分，即使在國(guó)外也大都如此，哪一些是除了本身的因素外還在很大程度上取決于前級(jí)泵的性能，也即是羅茨泵機(jī)組的性能。羅茨真空泵廠家來(lái)說(shuō)說(shuō)羅茨真空泵零流量壓縮比。
零流量壓縮比是羅茨泵有關(guān)抽氣性能的非常重要的特征性能指標(biāo)，它與泵相互轉(zhuǎn)動(dòng)零部件之間的間隙有關(guān)，也與轉(zhuǎn)速和氣體種類有關(guān)。從提高零流量壓縮比的觀點(diǎn)出發(fā)，相互轉(zhuǎn)動(dòng)零部件之間的間隙以小為好，轉(zhuǎn)速越高越好。因此它與最大容許壓差之間是一對(duì)相互制約、又相輔相成的矛盾，必須相互兼顧、慎重考慮。不能單純?yōu)榱四承├嫘枰?，突出泵的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，而片面增加相關(guān)間隙，置影響泵的抽氣效能和用戶的效益于不顧。
為了處理好零流量壓縮比與最大容許壓差這一對(duì)矛盾，我們?cè)x取大、中、小三臺(tái)典型的羅茨泵，對(duì)泵相互轉(zhuǎn)動(dòng)零部件之間的間隙關(guān)系進(jìn)行了類似于破壞性的各項(xiàng)試驗(yàn)，取得了很好的效果，為以后的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。零流量壓縮比也與氣體種類有關(guān)，我們做了空氣與氮?dú)?、氬氣、二氧化碳等幾種氣體的對(duì)比試驗(yàn)，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，零流量壓縮比與試驗(yàn)氣體的分子量有關(guān)，分子量大的氣體，它的零流量壓縮比要大一些，也就是它的抽速也大一些。
根據(jù)所測(cè)得的羅茨泵的零流量壓縮比和所配置的前級(jí)泵的類型、抽速—入口壓力曲線就可以通過(guò)計(jì)算得到羅茨泵在各種工況下的抽速，當(dāng)然由于存在各種不確定因素，這個(gè)計(jì)算過(guò)程是近似的，不過(guò)對(duì)于羅茨泵的選型和配套方案的選擇已經(jīng)是足夠的了。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬容積式風(fēng)機(jī)，具有低噪音、高效節(jié)能、效率高、氣密性好等特點(diǎn)。目前羅茨鼓風(fēng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于硫酸工藝中。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)合了往復(fù)式壓縮機(jī)和離心鼓風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，在它們的基礎(chǔ)上加以改造，從而改進(jìn)了轉(zhuǎn)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)速不變的情況下，風(fēng)壓稍有變化，送風(fēng)量也保持不變，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速之間成正比關(guān)系。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的不足之處是當(dāng)風(fēng)機(jī)出口受阻時(shí)容易造成壓力升高而導(dǎo)致機(jī)器損壞，使用時(shí)間久則兩轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間的間隙會(huì)擴(kuò)大而導(dǎo)致送風(fēng)量下降。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)殼中，以雙葉為例，有一對(duì)鑄鋼（或鑄鐵）的轉(zhuǎn)子分別安裝于平行的兩軸，轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合、傳動(dòng)，因此，風(fēng)機(jī)工作時(shí)兩轉(zhuǎn)子作相反方向的等速旋轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間的氣體擠出。氣體進(jìn)出口方向與出氣口方向，可利用上、下部分的壓差抵銷一部分轉(zhuǎn)子與軸的重量， 以減輕對(duì)軸承的承壓，從而減少磨損。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的外形曲線是擺線構(gòu)成，輸送風(fēng)量決定長(zhǎng)徑的大小，而短徑的大小主要由需用動(dòng)力大小決定，即確定主軸直徑后則根據(jù)其強(qiáng)度要求再確定短徑，從而避免過(guò)大或過(guò)小。長(zhǎng)半徑、短半徑和間隙量之和與主、被動(dòng)軸的中心距相等。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的主軸每回轉(zhuǎn)一周等于壓出四次轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間容積的氣量，每次的氣量相當(dāng)于圖1中左側(cè)轉(zhuǎn)子與外殼之間的空間部分，而這一空間部分的剖面面積略等于轉(zhuǎn)子的1/2橫截面，因此，風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)量Q(m3/s)應(yīng)為：
Q=入VnnR^2B
式中：n——轉(zhuǎn)速，rpm/s;
R——轉(zhuǎn)子長(zhǎng)半徑，m;
B——轉(zhuǎn)子寬度，m;
入V——容積效率，為0.7?0.8,進(jìn)出口風(fēng)壓差 愈大時(shí)入V愈小。
從上式可看出其輸風(fēng)量與轉(zhuǎn)速之間成恒定正比。與此同時(shí)，風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)量還將呈現(xiàn)以下特性：
?。?）風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)量是進(jìn)口氣體狀態(tài)下的氣量，而非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。風(fēng)機(jī)進(jìn)口負(fù)壓不同，其折合標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的輸風(fēng)量出不同，因此產(chǎn)量是有差別的。
?。?）風(fēng)機(jī)運(yùn)行中當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)，輸風(fēng)量之變動(dòng)甚微，壓力選擇范圍很寬。
?。?）風(fēng)機(jī)的運(yùn)行必須考慮如何提高容積效率。可以在確保風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的條件下通過(guò)盡量減少機(jī)殼與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子 與轉(zhuǎn)子間的間隙，使其流回進(jìn)口的氣量最小化來(lái)提高容積效率。
若風(fēng)機(jī)出口遇到嚴(yán)重阻礙時(shí)，出口風(fēng)壓將急劇上升，并存在損壞風(fēng)機(jī)本體的可能性。為了保護(hù)羅茨風(fēng)機(jī)和設(shè)備的安全，特別是避免羅茨風(fēng)機(jī)的密封件受損，在風(fēng)機(jī)出口設(shè)置了安全閥。當(dāng)羅茨風(fēng)機(jī)及設(shè)備中的壓力異常升高到某一規(guī)定值（安全閥的開(kāi)啟壓力）時(shí)，安全閥能夠自動(dòng)開(kāi)啟并排放介質(zhì)，以防止壓力繼續(xù)升高；當(dāng)羅茨風(fēng)機(jī)及設(shè)備中的壓力降低到某一規(guī)定值（安全閥的回座壓力）時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉。同時(shí)，在羅茨風(fēng)機(jī)的排氣端設(shè)置單向閥，一方面能避免突然停機(jī)時(shí)系統(tǒng)的氣體回流沖擊導(dǎo)致轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)而損壞風(fēng)機(jī)；另一方面可以防止運(yùn)行中的羅茨風(fēng)機(jī)排氣端的氣體回流至并聯(lián)的備用風(fēng)機(jī)，造成風(fēng)量流失和壓力不足。
羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)出口分別安裝一是錦工量阻性蜂窩式消聲器，抗性段采用了多室抗性膠直管通道及十字形吸聲片形 式，從而保證了在較寬頻帶范圍內(nèi)具有足夠的消聲量。因進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)的介質(zhì)中微粒的含量不得超過(guò)100mg/m3，微粒最大尺寸不得超過(guò)最小工作間隙的一半，即應(yīng)在0.1mm以下，因此在進(jìn)氣口消聲器前須連接濾清器予以凈化。
在羅茨風(fēng)機(jī)中氣體主要是絕熱壓縮，但壓縮比不大，可簡(jiǎn)化地把氣體作為不可壓縮的流體進(jìn)行計(jì)算，其所需功率為
N=QH/102η
式中：Q 輸風(fēng)量，m3/s;
H 風(fēng)壓，mmftO 即 Kg/m2;
n 效率，為0.7-0.8。
在硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用的風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的靜壓，主要由其前后設(shè)備阻力的總和決定。
羅茨風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、常備機(jī)切換的控制方法以及出現(xiàn)異常狀態(tài)的處理和注意事項(xiàng)均與它的工作原理和性能有關(guān)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)原動(dòng)機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)所作的驅(qū)動(dòng)功L主要消耗在二個(gè)方面：一是使風(fēng)量Q獲得壓頭H的有效功L有效；二是消耗在機(jī)器摩擦等方面的無(wú)效功L無(wú)效。在啟動(dòng)時(shí)原動(dòng)機(jī)還需有使靜止的鼓風(fēng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的功L啟動(dòng)。這樣在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)原動(dòng)機(jī)需作的功為：
L=L有效+L無(wú)效+L啟動(dòng)
正確掌握所需的啟動(dòng)功率至關(guān)重要。要使一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體從靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到轉(zhuǎn)速n，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,用于測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)體慣性，其值I=Emr2, 即等于構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)剛體各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量與其到轉(zhuǎn)軸的垂直距離平方的乘積的總和。
在選擇風(fēng)機(jī)電機(jī)時(shí)，主要考慮正常運(yùn)行所需的功率大小，不可能將啟動(dòng)功率全數(shù)加上，否則有可能因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)的電機(jī)負(fù)荷很輕而造成不必要的浪費(fèi)，反之，會(huì)因啟動(dòng)時(shí)所需的功率太大而無(wú)法啟動(dòng)。
羅茨風(fēng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)無(wú)負(fù)荷，必須了解影響負(fù)荷的因素。負(fù)荷可用輸風(fēng)量 Q和壓頭H的乘積來(lái)表示，只要任何一項(xiàng)為零或降到很小均能滿足無(wú)負(fù)荷（或基本上無(wú)負(fù)荷）啟動(dòng)的條件。離心式鼓風(fēng)機(jī)可用關(guān)閉進(jìn)出口閥門或其中一閥來(lái)實(shí)現(xiàn)零負(fù)荷，但羅茨風(fēng)機(jī)因自身結(jié)構(gòu)的原因不能采用輸風(fēng)量Q為零或大幅降低的措施，因而只有考慮如何降低壓頭H。
我們?cè)陲L(fēng)機(jī)進(jìn)出口聯(lián)通一副線，使風(fēng)機(jī)出口的氣體回流進(jìn)口來(lái)降低壓頭H。副線的接法如圖3所示，從進(jìn)口閥之后接到出口閥之前。該副線并非隨便裝一根管都能啟動(dòng)，必須選擇合適的管徑，使風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量全部通過(guò)副線，此時(shí)副線中的流速應(yīng)等于或不大于50m/s,這樣啟動(dòng)才不會(huì)有問(wèn)題，也不必流速選擇太低致使副線管徑過(guò)大。當(dāng)流速達(dá)到 80m/s以上，且電機(jī)是風(fēng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，則難以啟動(dòng)。選擇 流速50m/s這一數(shù)值源于對(duì)風(fēng)機(jī)氣體通過(guò)副線回流時(shí)的進(jìn)出口壓差的計(jì)算、以及日常收集一些副線大小不同的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)后得出的，應(yīng)用時(shí)可再行驗(yàn)證適宜性。這里必須提醒的是，當(dāng)出口閥處于開(kāi)啟狀態(tài)而啟動(dòng)風(fēng) 機(jī)，必須確保不會(huì)被來(lái)自其它風(fēng)機(jī)的氣體所倒壓。硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)不宜在出口閥前安裝放空閥。
在風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，直接利用調(diào)小進(jìn)口閥或出口閥調(diào)節(jié)風(fēng)量，其效果甚微，因?yàn)樗鼉H改變了進(jìn)出口間的壓差，可是從間隙漏回進(jìn)口的氣體增量卻很微小，因此這樣調(diào)節(jié)風(fēng)量并 沒(méi)有多大價(jià)值，反而會(huì)顯著增加風(fēng)機(jī)的功率消耗，尤其是調(diào)小風(fēng)機(jī)出口閥對(duì)風(fēng)機(jī)存在一定的危險(xiǎn)性。雖然調(diào)小進(jìn)口閥來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量使得進(jìn)口負(fù)壓增大，風(fēng)機(jī)進(jìn)口氣體的狀態(tài)發(fā)生改 變，使標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的風(fēng)量減少，看起來(lái)比調(diào)小出口閥的調(diào)節(jié)作用大。但是，從計(jì)算結(jié)果看，功率消耗的增加卻更嚴(yán)重，一樣不可取。
在羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥之后和出口閥之前連接一副線，是確保風(fēng)機(jī)本體和硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)安全的重要保障。在處于硫酸生產(chǎn)的系統(tǒng)阻力條件下，如無(wú)副線，不論進(jìn)出口閥是開(kāi)啟還是關(guān)閉，風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)都有困難或危險(xiǎn)，而且還可能發(fā)生一些意想不到的事故。
對(duì)于全速工頻運(yùn)行的硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)，只有通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，使得進(jìn)風(fēng)風(fēng)阻增加、風(fēng)壓降低，從而導(dǎo)致電能浪費(fèi)；若采用輸出排風(fēng)方式調(diào)節(jié)輸出流量，同樣造成電能浪費(fèi)。
羅茨風(fēng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，恒壓控制后系統(tǒng)運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩變流量狀態(tài)。將羅茨風(fēng)機(jī)原有的工頻控制改造為變頻控制，利用壓力傳感器進(jìn)行反饋閉環(huán)矢量控制，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，系統(tǒng)流量需減小時(shí)，降低羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使羅茨風(fēng)機(jī)在規(guī)定壓力下低流量點(diǎn)運(yùn)行。羅茨風(fēng)機(jī)的輸入功率與流量成近似線性關(guān)系。因此，羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造后可降低羅茨風(fēng) 機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，減小電消耗，其節(jié)能效果主要決定于所運(yùn)行 流量的大小，羅茨風(fēng)機(jī)的耗電量與流量成正比。
變頻控制使運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)、軟停止，減小了系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。且由于羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的降低，減小了機(jī)械磨耗，從而延長(zhǎng)了電機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)的使用壽命。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，須在自身的生產(chǎn)系統(tǒng)中對(duì)其副線的風(fēng)速控制指標(biāo)加以驗(yàn)證，以確認(rèn)最佳控制值。若遇計(jì)劃或緊急停車時(shí)，務(wù)必牢記先開(kāi)副線閥， 然后才能關(guān)閉進(jìn)、出口閥。若遇系統(tǒng)阻塞，應(yīng)謹(jǐn)慎判斷是否立即開(kāi)啟副線閥，以化解危機(jī)。
綜合硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模及配置情況，合理設(shè)計(jì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的副線并能在啟動(dòng)、正常運(yùn)行、常備機(jī)切換以及出現(xiàn)異常狀態(tài)中得到正確運(yùn)用和操控，是十分重要的。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的高效使用，不僅為工人帶來(lái)了工作上的便利，還為硫酸穩(wěn)定的生產(chǎn)起到了促進(jìn)作用。
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