單級羅茨風機_羅茨鼓風機

單級羅茨風機：單級羅茨風機_羅茨鼓風機

　　01、羅茨風機

　　羅茨鼓風機屬于容積式鼓風機，是回轉式鼓風機的一種，利用兩個葉形轉子或三個葉形轉子在氣缸內做相對運動來輸送氣體。由于轉子的不斷旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間內，再經排氣口排出，氣體經羅茨風機沒有內壓縮過程。

　　羅茨鼓風機結構簡單運行平穩、可靠，機械效率高，便于維護和保養，對于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當壓力在一定范圍內變化時，轉速不變，則流量為一常數；運行時適應性強，在流量要求穩定而阻力變化幅度較大時，可以自動調節；與離心風機相比價格低。但噪聲大，存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點，同時其風量調節只能采用調節轉速法和旁路放風閥法，調節轉速法由于羅茨風機采用恒轉矩負載，轉速不可調節，而旁路放風閥法則造成能量浪費。當然，對變頻改造后的羅茨風機，在小流量、變流量時效率較高，可達95%以上；效率一般在70%左右，較離心風機相比效率較低，特別是在流量高于100m3/min時，功耗較大。目前，在國外的污水處理系統中，羅茨鼓風機由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運行維護費用高等問題，已經被淘汰。

　　羅茨鼓風機的性能曲線主要指風量（Q）和壓力（P）變化關系的曲線Q-P及軸功率（N）和壓力變化關系的曲線N-P。通過羅茨風機的性能曲線可以看出，在一定轉速下，羅茨鼓風機的壓力變化量較大時，風量的變化量非常小，基本不變；而功率曲線表明，功率隨著壓力的增高而增加。因此，羅茨鼓風機特別適用于管網阻力多變而風量要求基本穩定的場合，我國小型市政和工廠污水處理中應用較多。

　　02、多級離心鼓風機

　　離心鼓風機又稱透平鼓風機，氣體在旋轉的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實現連續送風。其工作原理為當電機轉動從而帶動風機葉輪旋轉，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動能轉換為靜壓能，從排氣口排出氣體，同時在葉輪間形成一定負壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補入，達到連續鼓風的目的。離心鼓風機根據葉輪數量分為多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉子在2只或2只以上的葉輪串聯在同一根主軸上，至多可有八級風葉，轉子轉速為3000～3600r/min的離心式鼓風機[4]。離心鼓風機一般選用進口節流調節流量與壓力，使風機在較低的功率下運行，不需要放風調節，且能保持同額定工況基本相同的高效率，適用于壓力流量都不穩定的工況。

　　多級離心鼓風機的送氣量一般較大，但所產生的風壓不高，出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。

　　與羅茨鼓風機相比，低速多級離心鼓風機由于具有噪聲較低、風機運行平穩可靠、效率較高等優點，20世紀80年代以來，在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風機，但仍存在體積大、質量重、流量調節性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

　　03、單級高速離心鼓風機

　　單級高速離心鼓風機是從20世紀90年代開始，隨著“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風機設計上的應用而發展起來的。單級離心鼓風機采用齒輪箱增速，在齒輪箱內用機油潤滑和冷卻。但單級離心鼓風機由于只有一個葉輪，不可能產生較大的風壓，它的出口壓力多在50kPa以內，流量在18～1050m3/min，一般80m3/min左右。

　　單級高速離心鼓風機采用了三元流動理論進行設計，使其更加符合流體流動規律，其葉輪效率較采用二元葉輪的多級低速離心鼓風機有很大的提高，而且是一級結構，流道短、損失較小，使其效率較多級低速離心提高10%～15%，可高達82%；在結構上采用了軸向進氣導葉調節裝置，在壓力恒定時，流量調節為額定流量的65%～105%，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨鼓風機所沒有的優點；采用自動化監控系統，自動化程度高；采用組裝式整體結構，與同流量和壓力的多級離心式鼓風機相比，節約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時三元流動葉輪比普通二元流動葉輪直徑要小30%～40%，故其轉子轉動慣量較小，機組的啟動和停車時間短，無需高位油箱和蓄能器，使鼓風機轉速可達r/min。

　　由于單級高速離心鼓風機具有重量輕、體積小、節約能源、性能調節范圍廣泛、效率高和自動化水平高等優點，早已在國外取代多級低速離心式得到廣泛應用，是目前污水處理行業的主流產品。目前，國外生產單級高速離心鼓風機的廠家主要有美國的英格索蘭、日本的川崎重工、德國的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國內的廠家主要有沈陽鼓風機廠、杭州制氧機廠和陜西鼓風機廠等。

　　羅茨風機適用于100m3/min以內較小流量的處理設備，能耗與離心式相差不大，流量調控好，變水位效率高，且價格低，總體價格經濟效益好，主要用于小型市政污水及工廠污水處理，特別是適合CAST工藝（循環式活性污泥法）污水處理廠。

　　多級離心風機適用于流量范圍在100～400m3/min的情況下，雖然成本較羅茨風機稍高，但其能耗低，長期綜合效益最佳，主要用于中小型市政污水處理廠。

　　單級高速離心鼓風機無法采用變頻調速，在滿負荷時效率高，但當流量減少時，功耗并不是同比減小，因此部分負載的效率低，能耗大，主要適用于大中型污水處理廠。

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　　目前，污水處理廠大多采用活性污泥法進行污水處理，而其中污水曝氣是其關鍵工藝環節。常用的污水處理風機有羅茨鼓風機,多級離心風機、單級高速離心風機，下面錦工重工和大家來探討一下，這三種類型風機應該如何選擇。

　　一、能耗對比

　　從圖中可以看出：

　　1、在流量較小時,羅茨風機、單級高速離心風機以及多級離心風機效率差異不大；

　　2、在流量較大時羅茨式轉速無法提高，相對效率較低；單級高速離心風機以及多級離心風機差距較小。

　　二、投資成本對比

　　三種風機的投資成本對比

　　污水處理廠三種風機流量單位成本曲線圖

　　從圖中可以看出：

　　1、小流量范圍宜選用SR羅茨風機：在小流量范圍內，三種風機能耗相差很小，但是羅茨鼓風機的成本低,性價比好。

　　2、中流量范圍宜選用多級離心風機：雖然采購成本高于羅茨風機，但是其能耗低、效率高,性價比好。

　　3、大流量范圍宜選用單級高速離心風機：單級離心成本低，能耗低低，性價比好好。

　　三、風機選擇

　　1、對于小型污水處理廠可選擇羅茨風機，雖然相對單級高速離心風機以及多級離心風機效率差一些,但因價格低,總體價格經濟效益可能是最好的；

　　2、對于中型污水處理廠，宜選擇經濟實用的采用變頻調速技術的多級離心風機，具有很好的性能價格比,長期綜合經濟效益佳；

　　3、對于大型污水處理廠宜選擇單級高速離心風機。

　　污水處理風機該選擇羅茨風機還是單級、多級離心風機？山東錦工重工機械有限公司專業生產制造各類羅茨風機、羅茨真空泵、MVR蒸汽壓縮機、回轉風機等設備，承接氣力輸送系統工程，生產旋轉供料器、倉泵、料封泵、旋轉閥等各類氣力輸送設備，綜合以上所講如有遺漏或問題歡迎咨詢錦工在線客服。

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單級羅茨風機：單級風機與多級風機區別在哪里？

　　單級風機與多級風機其實很容易理解，下面錦工風機就以羅茨鼓風機為例，為大家解讀下，主要以單級羅茨風機與雙級串聯羅茨鼓風機為例。

　　1、單級羅茨風機

　　單級羅茨風機在輸送氣體時只會經過一次升壓，也就是說，輸送的空氣壓力保持不變，不會出現逐級遞升的過程。

　　2、雙級串聯羅茨鼓風機

　　雙級串聯羅茨鼓風機氣體在輸送過程中，會經過二次升壓，將氣體的壓力升到更高的階段，期間會釋放更多的熱量。羅茨鼓風機風量為多少?單級雙級分開來說!

　　3、前兩者的區別

　　單級羅茨鼓風機針對的是壓力較小的工況，而雙級串聯針對的是壓力更高的工況，升壓的過程需要對設備還有氣體進行降溫，保證輸送線路的安全。

　　4、多級離心風機

　　多級離心鼓風機是多級升壓的主要代表，多級離心鼓風機的氣體會經過多級升壓，也能夠達到羅茨風機的一些性能，且有些方面能夠比羅茨鼓風機完成的更為出色，但是價格相對較高，且維修起來相對麻煩。

　　單級風機與多級風機的主要區別就是升壓的過程，給氣體升一次壓我們較多單級風機，對氣體多級升壓，我們稱之為多級風機，而風機的類型是回轉式還是離心式，主要取決于風機的主要結構還有工作形式。如果您有羅茨鼓風機的采購問題，可以聯系我們的官方客服熱線

單級羅茨風機：羅茨風機基礎知識全解析

　　羅茨鼓風機，英文名Roots blower，系屬容積回轉鼓風機，利用兩個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉壓縮機。這種鼓風機結構簡單，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。

　　基本原理

　　羅茨鼓風機系屬容積回轉鼓風機。這種壓縮機靠轉子軸端的同步齒輪使兩轉子保持嚙合。轉子上每一凹入的曲面部分與氣缸內壁組成工作容積，在轉子回轉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。兩轉子互不接觸，它們之間靠嚴密控制的間隙實現密封，故排出的氣體不受潤滑油污染。

　　主要特點

　　其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內加以調節時流量之變動甚微，壓力選擇范圍很寬，具有強制輸氣的特點。輸送時介質不含油。結構簡單、維修方便、使用壽命長、整機振動小。

　　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，因而會產生較大的氣體動力噪聲。此外，轉子之間和轉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立方米/分，轉速為 150～3000轉/分。單級壓比通常小于1.7，最高可達2.1，可以多級串聯使用。

　　主要介質

　　羅茨鼓風機輸送介質為清潔空氣，清潔煤氣，二氧化硫及其他惰性氣體，特殊氣體行業（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品。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。

　　結構

　　按轉子的形狀，羅茨鼓風機分為兩葉型和三葉型。三葉型轉子每轉動一次由兩個轉子進行三次吸、排氣。與二葉型相比，氣體脈動性小，振動也小，噪聲低。

　　參數

　　羅茨鼓風機的轉速為150～3000轉/分鐘。流量為0.15～1200立方米/分鐘，壓力為9.8～196千帕，功率為0.75～1000千瓦，單機重量為100～9000千克。

　　區別

　　與離心風機的區別比較大：

　　⒈工作原理不同，離心風機用的是曲線風葉，靠離心力將氣體甩到機殼處，而羅茨風機用的是兩個8字形的風葉，它們間的間隙很小，靠兩個葉片的擠壓，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，羅茨風機的出氣壓力比較高，而離心風機比較小。

　　⒊風量不同，一般羅茨風機用在風量要求不大但壓力要求較高的地方，而離心風機用在壓力要求低，風量要求大的地方。

　　⒋制造精度不一樣，羅茨風機要求的精度很高，對裝配要求也很嚴，而離心風機比較松。

　　運行調節

　　根據流體力學理論，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速下的性能曲線與管網阻力特性線的交點。風機實際運行時，并非永遠停留在設計工況點上。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進行為人為地控制，亦稱調節。通過有效地調節，實現在保證風機能夠穩定工作的條件下，既要滿足生產對流量或壓力的要求，又能最大限度地節能。簡言之，調節的目的就是滿足性能要求，擴大（穩定）工況，實現節能，防止喘振。

　　風機采用不同的調節方式都可達到同一目的，但節能效果各不相同。

　　根據理論分析及實踐證明，可得出如下4個方面的結論。

　　◆ ◆ ◆

　　1對于鼓風機和壓縮機，出口節流調節方式耗功最多。盡管相對流量Qr（實際流量Q與設計流量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，但與其它調節方式相比，耗能仍居首位。2如果相對流量變化不大時（或稱調節深度小時），幾種調節方式耗功差別不大。即調節方式對節能效果影響不大，甚至不僅不節能，反而因調節裝置的存在多耗功（如液力耦合器）。3一般來說，調節深度越大，節能效果越顯著。因此，要慎重選擇調節方式，以期獲得最大效益。4變速調節曲線接近理想曲線。所以，變速調節方式優越，特別是采用變頻電動機調速的節能方案為最佳，但需要增設變頻裝置。對于中小容量的變頻調速建議積極試用；由于大容量高電壓變頻調速裝置價格較高，應結合具體情況，綜合比較，決定取舍。總之，既要考慮調節性能，也要考慮設備初投資、可靠性及經濟性等，全面評價調節方式的優劣。

　　主要用途

　　污水處理，水產養殖，氣力輸送，水泥，化工，鑄造，面粉等國民經濟部門。

　　使用維護

　　◆ ◆ ◆

　　簡介

　　羅茨鼓風機的使用要求是，輸送的進氣介質溫度不得高于40℃，介質中的微粒雜質含量不得大于1000mg/m3，微粒的最大尺寸應在0,1mm以下。使用升壓時，不得超過鼓風機銘牌上所規定的額定升壓值，由于羅茨鼓風機結構特殊，因此在運轉要求上同其它的風機有許多不同之處，必須注意。

　　啟動

　　羅茨鼓風機在啟動開機前應作好以下各項準備工作；

　　⑴完全打開進氣調節閥，出氣調節閥以及旁通管；

　　⑵檢查進風口空氣濾清器是否暢通，濾清器進口是否完全打開；

　　⑶檢查管道、閥門、消聲器、空氣濾清器支撐是否穩固，不得有負荷力加在機殼上；

　　⑷檢查潤滑油是否良好，型號是否合適，潤滑油層深度應達到規定油線以上3～5厘米，冷卻水系統是否暢通；

　　⑸撥動聯軸器、檢查葉輪轉運是否靈適，有無摩擦碰撞；

　　⑹檢查各部位聯接是否良好，有無松動；

　　⑺清除周圍雜物，保持風機兩米范圍內無雜物；

　　⑻檢查電氣部分以及降壓啟動設備是否完好；

　　⑼檢查檢修工具是否齊備，消防滅火器材是否充足完備。

　　在以上九項工作做完后，即可開機。羅茨鼓風機開機應首先空車運轉20～30分鐘，觀察鼓風機有無不正常的現象，如發現有撞擊或摩擦聲，應立即停車檢查，并排除故障。待空機運轉正常后，即可進行負載開機。待風機正常運轉后，逐漸調節出口閥門（或逐漸關閉放空閥），逐漸加載到額定壓強，但不得超載運行。在開機時絕對禁止將進、出風口閘閥全部關閉，也不能在滿載時突然停車。

　　運轉

　　當羅茨鼓風機正常運轉后，操作工應密切注視所有部件運行狀況，隨時觀察機器各部件的溫度，機器的振動，以及消聲器的噪音，如有異常應立即停機。

　　停機

　　羅茨鼓風機的正常停機是首先打開旁通管，進行“放風”，待風壓降下來后（基本為零），才能切斷電源，然后關閉進氣閥、冷卻水系統。非正常停機也應首先考慮打開旁通管，進行“放風”。

　　維護

　　正常運轉中，每隔1～2小時檢查一下軸承、油箱內潤滑油、電機等的溫度，不得高于規定值。羅茨鼓風機在運轉過程中噪聲很大，為了降低噪聲，除了安裝消聲器外有時也可以采用一些簡便方法以減少噪聲，比如用地穴法。在地下挖一個4～5m3；的地穴，地穴上蓋封好，用一根導管將進風口引入地穴，用另一導管將外界空氣引入地穴。兩根導管盡量踩入地穴底，這樣可以減少很多噪音。

　　羅茨鼓風機的調節方法有兩種，一種是放風的方法，這個方法簡單可靠，但不經濟。比較經濟的方法是調節轉速。部分立窯水泥廠為了提高羅茨風機的風壓、風量，就是把鼓風機的轉速加快。但是應該注意的是，增加轉速要考慮機械設備的機械強度，不能增加很大，一般轉速不應超過銘牌的15%。轉速增大往往還要更換較大的電機。

　　羅茨鼓風機的潤滑油3～6個月更換一次或用孔徑小于50微米的銅絲網過濾一次。第一次起動后工作時間最多為200個小時，就應換油。消聲器也宜半年左右檢修一次，更換部分或全部吸音材料。空氣濾清器應經常檢修，進出口閥門，旁通管應保持正常良好狀態。有問題立即修理。

　　故障處理

　　首先問題一關于風量不足處理

　　⑴轉子縫隙大處理方法用工具調整間隙；

　　⑵密封漏氣處理方法更換密封裝置；

　　⑶過濾器網眼堵塞處理方法是更換或者清洗過濾器；

　　其次電機過載的問題解決：

　　⑴潤滑油不行，這里建議調換優質潤滑油；

　　⑵油環不轉或者轉動過慢，這里建議進行修理或者更換；

　　⑶風機軸電機對中不良，這里建議重新對中；

　　再次密封磨損問題處理：

　　⑴密封環與軸套同軸度誤差大，解決方法更換磨損的零部件；

　　⑵軸彎曲或雜物進入密封環，解決方法清除雜物并且進行軸校正；

　　⑶轉子振動太大或者軸承間隙過大，解決方法就是更換軸承清除變形影響；

　　操作說明

　　⒈輸送介質的進汽溫度通常不得大于 40℃。

　　⒉介質中微粒的含量不得超過 100mg/m3，微粒最大尺寸不得超過最小工作間隙的一半。

　　⒊運轉中軸承溫度不得高于 95℃，潤滑油溫度不高于 65℃。

　　⒋使用壓力不得高于銘牌上規定的升壓范圍。

　　⒌羅茨鼓風機葉輪與機殼、葉輪與側板、葉輪與葉輪間隙出廠時已調好，重新裝配時要保證該間隙。

　　⒍羅茨鼓風機運行時，主油箱、副油箱油位必須在油位計兩條紅線之間。

　　基本要求

　　1、鼓風機應符合本標準的規定，并按照經規定程序批準的圖樣和技術文件制造。

　　2、鼓風機的設計、制造及一般技術性能應符合JB/T、8941.1的規定。

　　3、鼓風機應在進氣溫度不高于40℃，氣體中固體微粒的含量不大于100mg/`m^3`，微粒最大尺寸不大于鼓風機氣缸內各相對運動部件的最小工作間隙之半的條件下正常使用。

　　4、在規定工作條件下，鼓風機累計無故障運行時間應不少于6000h。