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罗茨风机原理论文_罗茨风机

时间:2021-09-22 01:17  来源:万豪原创

罗茨风机原理论文:【HOT】一篇文章让你全面了解罗茨鼓风机知识!

  原标题:【HOT】一篇文章让你全面了解罗茨鼓风机知识!

  该文章罗列了包含罗茨鼓风机的原理及工作过程,罗茨鼓风机的风量计算方法,罗茨鼓风机的分类,罗茨鼓风机的主要特点,罗茨鼓风机的应用范围,罗茨鼓风机的基本结构,罗茨鼓风机的安装及注意事项,罗茨鼓风机的使用操作等知识。

  罗茨鼓风机的原理及工作过程

  罗茨鼓风机为容积式风机,输送的风量与转数成比例,二叶型叶轮每转动一次由1个叶轮进行1次吸、排气。风机2根轴上的叶轮与椭圆形壳体内孔面,叶轮端面和风机前后端盖之间及风机叶轮之间者始终保持微小的间隙,在同步齿轮的带动下风从风机进风口沿壳体内壁输送到排出的一侧。风机内腔不需要润滑油,结构简单,运转平稳,性能稳定,适应多种用途,已运用于广泛的领域。作为风机核心部件的叶轮转子,其发展趋势在很大程度上决定了风机的发展。风机转子的加工精度直接影响风机的使用性能;风机转子加工过程中中心不对称直接影响风机的使用寿命;风机转子加工表面质量和转子轮廓曲面质量直接影响风机工作噪声。

  其工作原理是利用两个或者三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。其工作原理如下图:

  罗茨鼓风机的风量计算方法

  罗茨风机的理论风量为

  ,式中

  为转子在垂直位置时与机壳内壁所包围的面积,计算中近似取它等于转子运动所描绘的面积

  /4的1/3,

  =l/3

  /4=

  /12。因而,得出理论风量为

  =4

  )/12=1/3

  由于转子与转于间、转子与机壳间有缝隙存在,空气将会漏回至吸风侧,因而实际输气量小于理论风量,即

  D——腰形转子直径.即转子两顶点间距离,mm;

  L——腰形转子的长度,mm;

  n——转子转数,rpm;

  ——容积效率,一般

  =0.75-0.85。

  从理论分析可知,只要电动机能带及动,鼓风机就可在任何压强下工作。但是,如出风口与进风口压强相差过大,就会有大量空气经间隙漏回至进口,导致罗茨鼓风机效率降低;同时,转速过高,也可能引起机器振动而缩短寿命,故出风口压强不宜过高。国产罗茨鼓风机的静压在19620~Pa之间,风量在0.25-250m3/min(在标准状态下),一般转速有580、730、960及1450r/pm。取鼓风机进、出口断面,列出包含有罗茨鼓风机机械能的方程,就可得出能量与气体热力学过程有关。

  罗茨鼓风机的分类

  由于工作方式不同,罗茨鼓风机(真空泵)有单级与双级、干式与湿式之分。

  (1)单级与双级。只有一个压缩级的鼓风机(真空泵),称为单级鼓风机(真空泵)。将两台单级鼓风机(真空泵)串联起来,对气体连续进行两次压缩,即为双级鼓风机(真空泵)。

  (2)干式与湿式。鼓风机一般作干式输送,真空泵有干式和湿式两种情况。所谓湿式真空泵,就是从泵的进气口向机壳内注人少量的水,通过水分与气体混合,吸收气体压缩过程中产生的热量;同时利用水对机壳内部间隙进行密封,减少气体经过间隙的泄漏。因此,注入的水既称冷却水,又称密封水。

  此外,还有下列各种分类方法:按叶轮头数分,有两叶鼓风机和三叶鼓风机。按密封型式分,有迷宫密封、涨圈密封、填料密封和机械密封等各种型式的鼓风机。按冷却方式分,有空冷鼓风机、水冷鼓风机和逆流冷却鼓风机等。按结构型式分,有立式鼓风机、卧式鼓风机、竖轴式鼓风机、密集成组型风机等。按传动方式分,有直联鼓风机、带联鼓风机等。按介质种类分,有空气鼓风机、煤气鼓风机、氢气鼓风机、二氧化硫鼓风机等。还可按用途分,如立窑鼓风机、气化鼓风机、曝气鼓风机等。

  罗茨鼓风机的主要特点

  与其他类型的气体压缩机械比较,罗茨鼓风机具有下述特点:

  (1)由于是容积式鼓风机,因而具有强制输气特征。在转速一定的条件下,流量也一定(随压力的变化很小)。即使在小流量区域,也不会像离心式鼓风机那样发生喘振现象,具有比较稳定的工作特性。

  (2)作为回转式机械,没有往复运动机构,没有气阀,易损件少,因此使用寿命长,并且动平衡性好,能以较高的速度运转,不需要重型基础。运转一周有多次吸、排气,相对于活塞式压缩机而言,气流速度比较均匀,不必设置储气罐。

  (3)叶轮之间、叶轮与机壳及墙板之间具有间隙,运转时不像螺杆式和滑片式压缩机那样需要注油润滑,因此可以保证输送的气体不含油,也不需要使用气一油分离器等辅助设备。由于存在间隙及没有气阀,输送含粉尘或带液滴的气体时也比较安全。

  (4)无内压缩过程,理论上比那些有内压缩过程的鼓风机要多耗压缩功。但除同步齿轮和轴承外,不存在其他的机械摩擦,因此机械效率高。特别是大型罗茨鼓风机,容积效率高,绝热效率也比较高。

  此外,罗茨鼓风机还具有结构简单、制造容易、操作方便、维修周期长等优点。其缺点是:①无内压缩过程,绝热效率较高(小机型偏低);②由于间隙的存在,造成气体泄漏,且泄漏流量随升压或压力比增大而增加,因而限制了鼓风机向高压方向的发展;③由于进、排气脉动和回流冲击的影响,气体动力性噪声较大。

  罗茨鼓风机的应用范围

  作为一种典型的气体增压与输送机械,罗茨鼓风机在其特定压力区域内具有广泛的适用特性。其流量通常为0. 5 – 80 /min,单级工作压力为53.3—98kPa。双级串联时,鼓风机正压可达196kPa,真空泵负压可达80kPa。采用逆流冷却时,单级正压可达156.8kPa,负压可达78.4kPa。

  下图是锦工罗茨鼓风机性能参数表:

  就应用而言,罗茨鼓风机大多作空气鼓风机使用,其用途遍布建材、电力、冶炼、化工与石油化工、矿山、港口、轻纺、邮电、食品、造纸、水产养殖和污水处理等许多领域。采用气密性好的密封装置时,也可用来输送空气之外的气体,如氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、甲烷、乙炔、煤气等。另外,在医药、食品、化工和石油化工等部门,罗茨鼓风机通常用作各种低压气力输送系统的气源机械。

  罗茨鼓风机的基本结构

  鼓风机的主要零部件有机壳、墙板、转子、同步齿轮、轴承及密封件等。

  1.机壳

  机壳为截面呈椭圆形的缸体,一般由高强度铸铁制成,输送腐蚀性气体时可采用不锈钢制造。缸体上设有进、排气孔口,外部铸有加强筋和安装脚,大多为整体结构。也有些大尺寸机壳采用水平中分结构,上、下壳体之间采用销钉定位。

  2.墙板

  在机壳与主、副油箱之间设有墙板。其作用一是作为端盖,将机壳两端封闭起来;二是作为支座,将转子两端支承起来。靠近轴伸端的称为前墙板,另一端的称为后墙板。有的墙板上配有侧板,装配时将侧板嵌人机壳端口,可满足转子径向定位的要求;工作时即使发生磨损,也只需要更换侧板,而不至于让整块墙板报废。墙板一般为高强度铸铁制件。输送腐蚀性气体时,通常与机壳一样,采用不锈钢制造。

  3.转子

  转子通常由叶轮与轴经热套或冷压结合而成,有主动与从动之分。轴为优质碳素钢或高强度合金钢制件,从动轴相对较短。叶轮一般为高强度铸铁制件,必要时采用不锈钢制造。小型转子也可将叶轮与轴做成一个整体,采用高强度球墨铸铁铸造。为减轻重量,往往将叶轮头部做成空心结构。

  转子按叶轮头数有两叶与三叶之分,按叶轮形状有直叶与扭曲叶片之分。两叶转子均为直叶,三叶转子有直叶和扭曲叶片两种形状。就声学性能而言,三叶优于两叶,扭曲叶片优于直叶。但因加工条件所限,实际应用中以直叶转子居多。

  叶轮横断面的图形称为叶型,其轮廓线称为型线。型线由一组特定曲线组合而成,通常按其中某段曲线的名称给叶型命名。以两叶转子为例,圆弧线叶型、渐开线叶型及摆线叶型等常用叶型的型线特征。

  4.同步齿轮

  同步齿轮的作用,一是传递动力,二是确定两叶轮间的间隙,保证两转子同步运转。主、从动齿轮具有相同的啮合参数,是一对传动比等于1:1的圆柱齿轮。为了便于周向调整,从动齿轮大多由齿圈与轮毂组合而成。调整时,应按规定的旋转方向进行旋转。反向旋转时,齿轮侧隙将空置到齿槽的另一侧去,主、从动叶轮之间的间隙将随之发生变化。

  齿轮有直齿、斜齿及人字齿等几种齿型,材料一般为优质碳素钢或高强度合金钢。齿轮与轴、齿圈与轮毅之间为圆柱配合或锥度配合。采用圆柱配合时,在配合面间装有起固定作用的平键。

  5.轴承

  就承载而言,主要是径向载荷。当同步齿轮为直齿或人字齿时,不存在轴向力;采用斜齿轮时,会产生一定的轴向力,但载荷较小。常用轴承,有深沟球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承及圆柱滚子轴承等型式。圆柱滚子轴承大多作承载轴承使用,其他几种轴承既可承载,也可对转子起轴向定位作用。

  6,密封

  密封的目的,主要是防止气体和润滑油泄漏。密封的好坏,在一定程度上能反映产品设计制造水平的高低和使用性能的优劣。特别是在输送易燃、易爆或有毒气体时,密封是关系到鼓风机能否安全运行的关键因素。

  密封分为两大类。一类是固定部位的密封,如墙板与机壳之间、墙板与油箱之间以及轴承压盖与轴承座之间的密封,称为静密封;另一类是运动部位的密封,如轴端部位、轴承座尾部及轴伸部位的密封,称为动密封(或轴密封)。静密封结构简单,一般为橡胶石棉板、O形密封圈等。轴密封结构较为复杂,常用的有迷宫密封、骨架油封组、涨圈密封、填料密封和机械密封等型式。

  罗茨鼓风机的安装及注意事项

  罗茨鼓风机由于是高速运转的机器,所以会产生震动,又由于其内部空气的脉动左右,也加大了罗茨鼓风机的震动,所以罗茨鼓风机的安装时需要固定在地面上的。注意事项:

  1、不应把风机安装在人经常出入的场所,以防受伤和烫伤。

  2、不应把风机安装在易产生易燃、易爆及腐蚀性气体的场所,以防火灾和中毒等事故。

  3、根据进排气口方向和维修需要,基础面四周应留有适当宽裕的空间。

  4、风机安装时,应察看地基是否牢固,表面是否平整,地基是否高出地面等。

  5、风机室外配置时,应设置防雨棚。

  6、风机在不大于40℃的环境温度下可长期使用,超过40℃时,应安装排气扇等降温措施,以提高风机使用寿命。

  7、当输送空气沼气天然气等介质,其含尘量一般不应超过100mg/m3。

  罗茨鼓风机的调试

  1、检查各部位的紧固情况及定位销是否有松动现象。

  2、鼓风机机体内部无漏油现象。

  3、鼓风机机体内部不能有结垢、生锈和剥落现象存在。

  4、注意润滑和散热情况是否正常,注意润滑油的质量,经常倾听鼓风机运行有无杂声,注意机组是否在不符合规定的工况下运行,并注意定期加黄油。

  5、鼓风机的过载,有时不是立即显示出来的,所以要注意进、排气压力,轴承温度和电动机电流的增加趋势,来判断机器是否运行正常。

  6、拆卸机器前,应对机器各配合尺寸进行测量,做好记录,并在零部件上做好标记,以保证装配后维持原来配合要求。

  7、新机器或大修后的鼓风机,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。

  8、维护检修应按具体使用情况拟订合理的维修制度,按期进行,并作好记录,建议每年大修一次,并更换轴承和有关易损件。

  9、鼓风机大修建议由专业维修人员进行检修。

  罗茨鼓风机的运行检查

  1、开机前检查:

  (1)检查螺栓、螺母的连接松紧情况。

  (2)检查润滑状况,使油面处于油标中心位置。

  (3)检查皮带张力和皮带轮偏正。

  (4)检查电源的电压和频率;

  (5)检查各仪表是否正常,如有异常及时通知维修人员更换。

  (6)将管道上的主阀门、需要运行的风机出口阀门打开,其它未运行的风机出口阀门处于“关闭”状态,避免风机超负荷运转,机器受损。

  2、开机中检查:

  (1)如果需要风机运行“工频”时,则只需要把电控箱上相应的鼓风机开关打到“工频”档,然后按下“启动”按钮即可,其他风机的开关和变频器的开关打到“停止”,注意在按下“启动” 按钮之前一定要检查一下运行的风机出口阀门是否打开,按下的“启动” 按钮的风机与实际运行的风机是否一致。

  (2)如果需要风机运行“变频”时,把变频器的开关打倒“启动”按钮,然后把电控箱上相应的鼓风机开关打到“变频”档后即可,注意其他风机的开关处于“停止”,在把开关打到“变频”档之前一定要检查一下运行的风机出口阀门是否打开,按下的“变频” 按钮的风机与实际运行的风机是否一致。

  (3)待风机正常运转后(一般需要1分钟时间),然后将排气阀慢慢的关闭,以免由于关闭过快,造成风机瞬时电流过大烧坏电机。

  3、运行中检查:

  (1)调节接触氧化池的进风口阀门,使之均匀曝气;

  (2)溶解氧控制在2~4mg/L(通过溶氧仪读出)。

  (3)运行初期由于润滑油的粘滞而有噪音和电流过高的情况,运行10~20分钟可自行消失。

  (4)流量大小不能通过开关阀门来调整。该风机是容积形压缩机,通过调整转速来改变流量和轴功率;

  (5)压力表开关处于常闭状态,如需测定压力时可将压力表开关打开。

  (6)同一机型噪音也有差异,因为风机在机械室内的位置及配管情况不同会造成噪音的差异。

  4、关机检查:

  (1)慢慢打开“排气阀” 至全开。

  (2)按下电控箱上的“停止”按钮。

  罗茨鼓风机的使用操作

  1、应对风机各部件全面进行检查,机件是否完整,各螺栓、螺母的连接松紧情况、各紧固件和定位销的安装质量、进排气管道和阀门安装质量等。

  2、为了保证鼓风机安全运行,不允许承载管道、阀门、框架等外加负荷。

  3、检查鼓风机与电动机的找中、找正质量。

  4、检查机组的底座四周是否全部垫实,地脚螺栓是否紧固。

  5、向油箱注入规定牌号之机械油至油位线之中。

  6、检查电动机转向是否符合指向要求。

  7、在皮带轮(联轴器)处应安装皮带罩(防护罩),以保证操作使用的安全。

  8、全部打开鼓风机进、排气口阀门,盘动风机转子,应转动灵活,无撞击和磨擦等现象,确认一切正常情况下,方可启动风机进行试运转使用。

  9、鼓风机空负荷试运转

  ⑴新安装或大修后的风机都应经过空负荷试运转。

  ⑵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。

  ⑶没有不正常的气味或冒烟现象及碰撞或摩擦声,轴承部位的径向振动速度不大于6.3mm/s。

  ⑷空负荷运行30分钟左右,如情况正常,即可投入带负荷运转,如发现运行不正常,进行检查排除后仍需做空负荷试运转。

  10、鼓风机正常带负荷持续运转

  ⑴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。

  ⑵所谓额定负荷,系指进、排气口之间的静压差,按铭牌上的标定压力值。在排气口压力正常情况下,须注意进气口的压力变化,以免超负荷。

  ⑶风机正常工作中,严禁完全关闭进、排气口阀门,应注意定期观察压力情况,超负荷时安全阀是否动作排气,否则应及时调整安全阀,不准超负荷运行。

  ⑷由于罗茨鼓风机的特性,不允许将排气口的气体长时间地直接回流入鼓风机的进气口(改变了进气口的温度),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。

  ⑸要经常注意润滑油的油量位置,定期检查,并做好记录,确保油量。可采用自动注入润滑油的方式,进行罗茨风机的设备保养,如图所示:

  11、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,关于紧急停车原则,用户可另行拟订细则。

  12、 鼓风机的安全运行及使用寿命,取决于正确而经常地维护和保养,并应注意任何事故的苗子,除了要注意一般性维修规程外,对下述各点要着重注意。

  罗茨鼓风机的故障及处理办法

  罗茨鼓风机的预防维护办法

  泵腔防腐保护

  金属腐蚀的形态,可分为全面(均匀)腐蚀和局部腐蚀两大类。前者较均匀的发生在风机的全部表面,后者只是发生在局部。例如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、氢腐蚀破裂、磨损腐蚀、脱层腐蚀等。特别是石油、化工行业以及海洋大气环境尤为突出。

  针对罗茨风机腐蚀的问题,更换设备部件是企业通常采用的方法,但设备受材质及加工工艺等方面的影响,普遍价值高,例如搪玻璃设备、聚四氟部件、钛材等高值金属材料等。采用高分子复合材料实施表面有机涂层防腐是有效的防腐蚀措施之一,目前国内应用较为成熟的有福世蓝系列。表面粘涂保护可广泛应用于磨蚀、气蚀、腐蚀部位的修复和预保护涂层,其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能,与传统的压力容器焊接修补相比,具有施工简便、成本低、安全性能,修复效果好的特点。

  转子轴键槽损伤

  因为受设备运行环境等因素的影响,罗茨风机经常出现轴头、键槽磨损损坏现象,问题出现后,按照传统方法要补焊或刷镀后机加工修复。但是补焊高温产生的热应力无法完全消除,容易出现弯曲或断裂;电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落。而且以上方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各种力的综合作用下,仍会造成再次磨损。

  采用高分子复合材料,可免机加工快速有效修复轴承室磨损。既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,吸收设备的冲击震动,并且可使配合面100%接触,避免了再次出现磨损的可能。

  壳体裂纹治理

  罗茨风机部件因铸造、加工缺陷或内应力、超负荷运行等原因经常导致设备部件出现裂纹或断裂现象,常规的修复方法是采用焊接。焊接常常会导致零件产生热变形或热应力,特别是薄壁件,而且有的零件材质是铸铁、铝合金、钛合金一类难焊材料。还有一些易于发生爆炸危险的场合,如石化行业等,更不易采用焊接修复方法。

  油封漏油

  由于罗茨风机运行过程中渗油严重,给安全生产带来众多弊端,传统方法是需要长时间停机拆卸更换密封垫和处理结合面,在设备运行中想要实现有效的治理,传统方法不可能实现。迈特雷超级密封剂&润滑剂,具有超强的自润滑性能,减小啮合部位的间隙,有效缓解设备噪音及动密封部位的渗漏油问题。超级润滑剂是一种油品添加剂,不会对油品造成污染或使油品变质,在不停机情况下给企业解决了生产中的安全隐患,为企业节约了高额的维修或更换成本。

  温度过高处理办法

  ⑴ 油箱内油太多、太稠、太脏;

  ⑵ 过滤器或消声器堵塞;

  ⑶ 压力高于规定值;

  ⑷ 叶轮过度磨损,间隙大;

  ⑸ 通风不好,室内温度高,造成进口温度高;

  ⑹ 运转速度太低,皮带打滑。

  ⑴ 降低油位或重新加注牌号正确的;

  ⑵ 清除堵物;

  ⑶ 降低通过鼓风机的压差;

  ⑷ 修复间隙;

  ⑸ 开设通风口,降低室温;

  ⑹ 加大转速,防止皮带打滑。

  罗茨鼓风机的节能减耗

  节能

  罗茨鼓风机的风压是不受风机转速限制的,不论转速变化如何其风压可以保持不变。而风量则与风机转速成正比的,即Q=KN

  Q:表示风量 N:表示风机转速 K:为系数

  从公式可知,风量调节,完全由变频器改变电机频率达到无级变速,起到调节风量的效果。根据现场应用工艺风机的最低频15HZ,通常在35HZ左右,有个别时刻50HZ满风量运行,由于立窑工艺基本是一致的,因此在不同的立窑风量调节量是基本相同的,凡立窑应用变频技术都可以获40%左右的节能效果。

  罗茨鼓风机个恒转矩负载,其节电率与转速降成正比即N%=△N%,虽然不同于一般风机、水泵节电率更高,但因它的功率较大,而且只要炉墙不坏,是连续24小时工作的,并开动时间亦很长。因此节电潜力大,节电费用高。

  罗茨鼓风机进行技术改造后,改变了过去以调节出口(进口)阀门开度方式来调节风压或风量的生产方式,劳动强度减轻,调节的及时性好,提高了产品的合格率,单耗明显下降。

  减耗

  罗茨鼓风机的安全运行及使用寿命,取决于是否经常正确地维护和保养,并应注意任何事故苗子,如果长时间的不使用三叶罗茨风机,就要切断其机体上的所有电源,把其放置在一个通风干燥的地方,这样就可以有效地避免机体在长期的不使用中而产生的生锈等现象。此外在罗茨风机的使用过程中要定期对其进行上油,只有这样才能最大限度地保证三叶罗茨风机运转的灵活性。

  除了这样做之外,平时还要注意以下几点:

  1. 检查罗茨鼓风机各部位的紧固情况及定位销是否松动现象,如有松动应抓紧固定。

  2. 风机机体内部不能有结垢、生锈和剥落现象存在。防止机体内部有渗油现象。

  3.拆卸机器时应对机器各配合尺寸进行测量,做好记录,并在零部件上做好标记与方向,以保证装配且能保持原来的配合要求。

  4.罗茨风机的过载有时不是立刻显示出来的,所以要注意进排气压力、轴承温度和电机电流的变化,借以判断机器是否运行正常。

  5. 在正常条件情况下要求机组运行1000 小时必须更换润滑油。 注意润滑油冷却情况是否正常,注意润滑油的质量,经常倾听罗茨鼓风机运行有无杂声,注意机组是否在不符合规定工况下工作。

  6. 新机器或大修后的罗茨风机,按使用步骤投入运行,建议运行8小时后更换全部润滑油。日常保养很重要,小故障必须修复后再投入使用。

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罗茨风机原理论文: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.

  关键锦工: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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  针对罗茨风机转子在制造加工和生产维修过程中,其转子啮合型线难以光滑连接或不连续问题,本文根据罗茨风机两转子的运动规律和型线啮合特性,构建出罗茨风机能够实现完成啮合的转子型线,分别

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  针对罗茨风机的强噪声问题,介绍了几种控制噪声的方法,以及折板式阻性消音器用于罗茨风机的良好效果。

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