罗茨风机相关论文_罗茨鼓风机
罗茨风机相关论文:变频调速技术在罗茨风机上的应用
简介:适合转速电机论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关转速电机开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
杨剑锋
(中核四O四有限公司第三分公司 甘肃兰州 )
摘 要:本文通过介绍变压变频调速系统(VVVF)的结构原理,对变频器在风机类设备中的节能原理及成效进行了详细研究,为风机的稳定运行积累了经验.
关键词:变频调速技术罗茨风机节能应用
中图分类号:TQ172 文献标识码:A 文章编号1672-3791(2021)12(a)-0000-00
随着电力电子技术,微电子技术和信息技术的发展,出现了对交流机来说最好的变频调速技术.变频调速技术是一种以改变电机频率和电压来达到电机调速目的的技术.它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物.变频调速具有三大优势:一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的;二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU(32位计算机)来完成,这是微电子器件发展的结果;三是内置4-20mA接口和RS485接口可以和仪表、DCS相接,实现数据传输.
变频调速技术的原理是把工频50HZ的交流电转换成三相频率和电压可调的交流电,通过改变交流电动机定子绕组的供电频率,在改变频率的同时也改变电压,从而达到调节电动机转速的目的(即VVVF技术).
交流变频调速系统一般由三相交流异步电动机、变频器及控制器组成.变频装置即变频器是变颇调速的主要设备.
201子项八工段罗茨风机主要负责空气提升系统的排气,包括201车间的空气提升排气、中放蒸发排气、脉冲萃取柱的脉冲排气、铀线工艺排气、初步净化后的钚线工艺排气,经过核级高效过滤器后由罗茨风机排至418/1-34厂房排放.罗茨风机的运行状态的好坏直接影响空气提升流量的稳定性,而空气提升流量的稳定性又直接影响到工艺一些重要设备(如脉冲柱等)的正常运行.
为了满足工艺要求,只有通过改变电源的频率来实现电机转速的改变,从而改变风机转速.
式中 :
n——电机额定转速
f——电源频率
p——磁极对数
s——转差率
由公式(1)可以看出,要改变电机额定转速,共有三种方法:⑴改变电源频率;⑵改变磁极对数;⑶改变转差率.
后两种方法中,要改变磁极对数,只有更改电机绕组接线方式,现场和设备不具备条件,无法实现.要改变转差率,只有在转子回路串电阻,这种方式适用于绕线式转子.罗茨风机电机的转子为鼠笼式转子,也不能实现,且采用上述两种方式后,电机额定转速不能连续可调,因此只有改变电机电源的频率,才能实现电机额定转速的改变,而且电机电源的频率与电机额定转速成正比.
根据上述原理,罗茨风机选用由西门子公司生产的变频器(型号为MICROMASTER 430)
来调节电机转速,以达到有效地控制罗茨风机的排气量,控制系统负压的目的.
接线原理如下图所示.控制盘上有黄、绿、红三个指示灯.当空气开关合上时,电源指示(红灯)亮;电机正常运行时,运行灯(绿灯)亮;系统发生异常时,报警灯(黄灯)亮.电源指示灯接在电源空开下侧,运行和报警指示灯分别接在变频器的两个输出继电器常开和常闭触电上.
当风机转速从n变到n′后,风量Q、风压H及轴功率P的变化关系如下:
Q′等于Q×(n′/n)(2)
H′等于H×(n′/n)2(3)
P′等于P×(n′/n)3(4)
当风机转速低于额定转速时的节电量为:
E等于[1一(Q/Qn)3]×P×T(kWh)(5)
式中:Qn为额定转速时的流量;T为时间;Q为实际流量;P为额定转速时电机功率.
罗茨风机配备电机型号为Y225S-4B3,额定功率37kw,额定电压380V,额定频率50HZ,额定电流69.8A,额定转速1280转/分,电机在额定转速时的输出功率为30KW,根据中试厂管网负荷的要求,变频器设定频率为40HZ,电压285V,转速950转/分,运行工况以24小时连续运行,全年运行时间在365天为计算依据.则变频调速时每年的节电量为:
Wb等于30×24×[1—(40/50)3]×365等于.4kW·h
采用挡板调节(挡板开度)时,因风机转速不变,故风机特性曲线不变,但挡板调节后管网的特性曲线上移,即电机需要克服管网和挡板的阻力增加,在用挡风板控制额定风量100%输出与风量减半50%输出时,轴功率P2比P1比减少不多.变频调节设定40HZ时,风量为额定转速的80%,电机实际输出功率为P′等于P×(n′/n)3等于30×(40/50)3等于15kw,挡板调节时,相同风量(80%)时,电机轴功率降低很小,粗略估算为额定风量时的95%,则挡板开度时的节电量为
Wd等于30×(1-95%)×24×365等于13140 kW·h
相比较多出的节电量为:W等于Wb-Wd等于.4-13140等于.4kW·h
每度电按0.5元计算,则采用变频调速每年比采用挡板调节多节约电费.4×0.5等于
随着变频技术的发展,作为大容量传动的国产变频调速技术也得到了广泛的应用,在电力行业对于许多大功率的辅机设备推广和采用变频技术,不仅可以取得相当显著的节能效果,而且也得到了国家产业政策的支持,代表了今后更多行业节能技术的方向.目前,很多行业越来越多的人员对此都形成广泛的共识.
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总结:本论文为您写转速电机毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献,可免费下载。
高转速伺服电机引用文献:
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罗茨风机相关论文:毕业设计(论文)
摘 要
罗茨风机是一种容积式压缩机,属于旋转机械,具有结构简单、风机内腔不需要润滑油、运转平稳、性能稳定等优点,已被广泛应用于石化、建材、电力、冶炼、化肥、矿山、港口、轻纺、食品、造纸、水产养殖和污水处理、环保产业等诸多领域。
罗茨鼓风机的结构主要是有一对腰形渐开线转子、齿轮、轴承、密封和机壳等部件组成。
关键字:罗茨鼓风机、转子、设计、绘图
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require lubricants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1罗茨鼓风机的构成及特点 1
1.2罗茨鼓风机的工作原理 2
1.3罗茨鼓风机的应用领域 4
第二章 总体方案设计 5
2.1设计要求 5
2.2方案设计 5
第三章 罗茨鼓风机主要部件设计 6
3.1电动机的选择 6
3.1.1选择电动机类型 6
3.1.2电动机容量的选择 6
3.1.3电动机转速的选择 6
3.2 V带传动的设计 6
3.2.1 V带的基本参数计算 6
3.2.2 带轮结构的设计 9
3.3转子设计 9
3.3.1转子叶型设计 9
3.3.2转子的干涉检测 12
3.3.3转子的结构设计 12
3.4同步齿轮设计 13
3.4.1选精度等级、材料和齿数 13
3.4.2按齿面接触疲劳强度设计 13
3.4.3按齿根弯曲强度设计 14
3.4.4几何尺寸计算 16
3.5轴及轴上零件的设计与选择 16
3.5.1传动轴的设计 16
3.5.2轴承的选择与校核 19
3.5.3键选择与校核 20
3.6缸体的设计 21
第四章 罗茨鼓风机的使用与维护 22
4.1安装注意事项 22
4.2操作使用注
罗茨风机相关论文:浅析曝气罗茨风机节能技术
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罗茨风机相关论文:轴承风机论文 罗茨风机轴承温度高跳闸原因处理措施
导读:主要论述了轴承风机论文范文相关参考文献文献
康宁
(大唐科技产业集团有限公司,河南 信阳 )
摘 要:文章分析并解决了大唐科技产业集团有限公司信阳项目部罗茨风机在运行中电流高前轴承温度高的问题,通过检查疏通罗茨风机出口管线系统,对温度高前轴承进行重新选型,彻底解决了罗茨风机长期存在的问题.
关键词:罗茨风机;轴承温度高;电流高;湿法脱硫;火电厂文献标识码:A
中图分类号:TH48文章编号:1009-2374(2021)02-0075-02DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2021.02.037
罗茨风机是一种容积式压缩风机,其核心部件为包括主、从动轴,叶轮和齿轮的转子系统.因其具有结构简单、风机内腔不需要润滑油、运转平稳等优点已被广泛应用于石化、电力、冶炼、食品和污水处理等诸多领域.罗茨风机是电厂湿法脱硫工艺的关键设备之一,火电厂锅炉系统采用石灰石-石膏湿法脱硫方式时,大多采用罗茨风机为吸收塔鼓入足量空气,用以氧化吸收塔浆液内亚硫酸钙,促使其生成易于后处理的二水硫酸钙.罗茨风机运行的稳定性直接影响脱硫系统的正常运行以及环保达标排放.大唐科技产业集团有限公司信阳项目部#4脱硫系统采用锦工鼓风机厂生产的三叶式罗茨风机,型号为A论文范文300,额定电流为49.4A,轴承在线监测跳闸设定温度为98℃,实际运行中罗茨风机电流为43A,高于其长期正常运行值(30~32A).冬季时室温较低,罗茨风机运行状况良好(室温5℃时,罗茨风机前轴承在80℃左右),而到了夏季,当室温达到30℃以上时,罗茨风机前轴承随着室温上升超过设定跳闸温度.为避免跳闸,机组人员在机壳上加装喷淋水降温作为应急处理措施,但运行中卫生状况较差,没有从根本上解决问题.
1解体检查
为了从根本上解决罗茨风机电流高轴承高温问题,我们对其进行了解体检查,解体检查前,我们从风机本身查找原因,推测可能有以下四种可能:(1)风机内部间隙发生变化,叶轮可能与墙板有轻微的摩擦,导致风机出力大、电流高,摩擦生成的热量传递至轴承处,导致轴承发热;(2)轴承自身出现了问题;(3)轴承与轴以及轴承室的配合出现了较大的间隙配合导致发热严重;(4)轴承室中润滑油质量较差,无法在轴承高速运行中形成油膜,轴承滚子出现轻微干摩擦导致发热严重.
解体后与推测对比如下:(1)风机内部间隙相对于上次检修后发生了变化,主动叶轮和前墙板间隙为0.30mm,小于0.40~0.60mm的装配要求,前墙板上存在轻微摩擦痕迹,存在导致轴承发热的可能;(2)解体后的轴承质量较好,未发现滚子和滚道磨损现象,保持架完好无磨损,排除轴承自身问题原因;(3)轴与轴承内圈配合部位存在严重磨损现象,轴与轴承内圈已成为间隙较大的间隙配合,存在发热的可能性;(4)轴承室中的油位较高,将油脂放出检查时发现油脂颜色较黑,判断为轴承长期温度较高,油脂在高温下易变质,变质后的油脂润滑性能下降,能进一步引起轴承发热,形成恶性循环.对风机叶轮检查后发现叶轮状态良好,未有磨损的痕迹,考虑到未有动平衡机,因条件受限,未对其进行动平衡试验即回装;对风机齿轮检查后发现齿轮原材质为20CrMnTi合金钢,材质较好,在使用中齿轮未发生磨损以及断齿现象,未对齿轮进行调整;轴承室油箱内每个轴承处均有一个甩油盘,固定在叶轮末端,随着轴一起旋转将油甩至轴承上,让轴承充分润滑,有两个甩油盘发生损坏,采用3mm厚钢板按照原来甩油盘尺寸重新制作两个甩油盘;检查风机轴承锁紧螺母止退锁片,发现已经多次使用,锁片已经失效,无法起到防止锁紧螺母松脱的功效,为防止运行中轴承锁紧螺母松脱,更换全部失效止退缩片;检查轴承室油箱壳体冷却水管路内较多水锈,对其震打后注入稀草酸溶液,待其充分反应后,将草酸倒掉,重新注入清水,清洗干净,保证冷却水环路的畅通.
2初步处理
2.1处理方案
对轴磨损处进行喷涂处理,喷涂后轴承内圈与轴为0.02mm紧力的紧配合,轴承虽然无损坏,但从长期运行方面考虑,仍然更换了FAG厂家C0间隙22224轴承两套,NU324轴承两套,轴承室内部油脂进行了重新更换,轴承箱骨架油封在经受长期高温后,存在老化现象,全部更换为氟橡胶材质,保证运行中不发生润滑油渗漏,罗茨风机内部间隙进行了重新调整,测量部位如图1,a1是从动轮叶轮与前墙板间隙,a2是主动轮叶轮与前墙板间隙,b1是从动轮叶轮与后墙板间隙,b2是主动轮叶轮与后墙板间隙,c1是主动轮叶轮与壳体间隙,c2是从动轮叶轮与壳体间隙,d1是主动轮为动力轮时叶轮之间间隙,d2是从动轮为动力轮时叶轮之间间隙,调整后参数见表1,符合罗茨风机出厂使用说明书要求标准.
d1:主动轮为动力轮时的测量值;d2:从动轮为动力轮时的测量值.罗茨风机装配完毕后,我们对风机进行中心找正,考虑到风机运行中叶轮及轴温度较高,风机热膨胀相对于电机要大,风机较之于电机要略低,同时为上张口,兼顾到电机的转速为980r/min,找正结果需要将径向与轴向误差控制在0.10mm内,本次中心找正百分表架装在罗茨风机上,最终找正结果:风机较之于电机径向偏差为0.05mm,风机低于电机,轴向误差为0.07mm,为上张口,符合找正要求.
2.2试运结果
对风机进行送电试运行,在运行中风机的电流和前轴承温度曲线如图2.室温为20℃情况下,风机前轴承温度上升较快,电流仍然较大,未等前轴承温度上升至跳闸温度98℃时,及时安排风机进行停运.风机在本次检修后与检修前相差不大,检修中所做调整未起到明显效果.
3再次处理
3.1制定检修方案
由于在初步检修中未查找到风机运行中存在问题的根本原因,计划从如下两方面考虑:(1)风机前轴承为22224轴承两套,本次安装轴承游隙为C0系列,考虑到前轴承发热严重,将两套前轴承更换为游隙为C3系列的FAG轴承;(2)风机内部间隙正常情况下,风机前轴承温度以及电流依然高,对风机进出口管线进行排查,罗茨风机出入口管线有可能堵塞或者出口门存在不能全开的现象,若出口管线堵塞将导致风机出力压力增大,出口温度高,进而导致电流高,轴承温度高.
3.2处理过程
罗茨风机出口母管后分为四根支管进入脱硫吸收塔内,因出口风温度较高,在风机出口每根支管上加装氧化风减湿水,在对每根支管进行拆开检查时,发现分叉处堵塞较多垢状物,其中一根支管已经接近于完全堵死,将管道内堵塞物清理干净,同时将垢状物进行化验,其中亚硫酸钙成分为0.7%,二水硫酸钙成分为8.38%,其余成分为碳酸钙与碳酸镁,排除了脱硫吸收塔内硫酸钙浆液倒吸至出口风管道内的可能,此处所结垢状物大多为加湿水受热后析出的水垢.脱硫系统用水有两路来源:一路是厂内循环工艺水;一路是从水源地来的单向工业水.工艺水在不断循环过程中,水中离子浓度偏高,水中碳酸氢根离子在受到氧化风机出口管道高于70℃的风温作用下,加速转化成碳酸根离子,结垢板结,堵塞管道.本次检修对氧化风机出口管线加湿水进行改造,将原取自工艺水的加湿水改为从工业水取水,提高水质,同时也对减温加湿水雾化喷嘴进行更换,从空心锥型喷嘴更换为螺旋锥型,将喷出水雾更好地雾化,减小雾化后雾滴的直径,增大了雾滴与热空气反应面积,能够更好地起到降温作用的同时也能减少水垢的生成.将风机前轴承更换为游隙为C3系列的22224轴承两套,加大游隙轴承,滚子与滚道间隙相对较大,在运行中受热膨胀后,减小轴承滚子和滚道的发热量.风机内部间隙又重新进行了调整,调整后的数据与上次调整后的数据相同(图1及表1),回装完毕后,进行找正,找正后的数据为风机径向低于电机0.05mm,轴向为上张口,误差为0.06mm,符合找正要求.
3.3试运行结果
送电后,在室温为25℃情况下,再次试运行,运行中数据曲线如图3.
第二次处理后,在室温为25℃情况下,风机稳定运行中前轴承温度不高于72℃,较之于原来下降大于20℃;电流也由原来的43A左右下降至31A,下降12A左右,既保证了机组的稳定运行,同时也相对于检修之前更节能经济.罗茨风机作为容积式风机,罗茨风机的流量几乎不随压力而变化,应尽量避免风机出口管线堵塞以及出口阀门不能全开等工作状态,吸收塔液位每提高1m,氧化风机出口压力增加10kPa左右,出口风温升高10℃左右,至此已查找到本次罗茨风机前轴承温度高电流高原因:风机出口管线堵塞导致出口压力增加,风机出力增大,风机出力增大后电流随之上升,同时出口管线温度升高后高温气体将热量传至叶轮部位,叶轮将热量通过传动轴传至前轴承处;在对出口管线进行疏通后,一切数据均恢复正常.
4结语
罗茨风机在运行一个周期后停机检查时,对风机内部进行检查是设备管理人员必不可少的一项工作,但对于风机进出口管线系统的检查,大多处于疏于管理的状态,容易导致管线内部结垢而未得到及时清理.通过提高出口风温减温水水质以及雾化效果,可以在一定程度上减少水垢生成;定期对出口管线进行检查,保证出口管线的畅通,才能保证风机正常运行.
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作者简介:康宁(1991-),男,河南洛阳人,大唐科技产业集团有限公司助理工程师,研究方向:火力发电厂脱硫环保.
(:秦逊玉)
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