高秉伟,慕显文,刘书清
(永登祁连山水泥有限公司,甘肃 永登730301)
[摘 要]罗茨鼓风机是一种定容定量的恒流量风机,广泛应用于我国轻工、化工、电力、冶金等领域。简介罗茨鼓风机结构及运行原理、运行注意事项,梳理其生产运行中的常见故障(如叶轮/墙板/机壳故障、油温高、工作压力异常或输出风量小、漏油等)及应对措施,并提出加装变频器、优化传动效率(优化传动比、改装永磁联轴器)等性能优化改进措施,以提升罗茨鼓风机的供风效率,降低设备损坏风险,实现节能降耗,使其具有更广阔的应用前景。
[关键词]罗茨鼓风机;工作原理;运行注意事项;常见故障;性能优化改进;加装变频器;优化传动比;改装永磁联轴器
[中图分类号]TH444 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2025)01-0049-04
0 引 言
罗茨鼓风机是一种定容定量的恒流量风机,主要由电机、联轴器、主机(机壳、叶轮、油箱、墙板)、消声器、压力表、单向阀、软连接等部件组成,其墙板与叶轮的接触面须极度光滑平整,一般要求其粗糙度≤0.05 μm,故也能起到端面密封气体的作用。由于罗茨鼓风机具有转速快、风量大、结构紧凑、传动简单、运行平稳、性能良好、节能高效等优点,其应用不仅能节约电能,而且可提高整体工作效率,能适应不同场景的工作要求,故受到了诸多行业的欢迎,目前已在我国轻工、化工、电力、冶金等领域得到广泛应用。多年来,许多企业均对罗茨鼓风机进行了性能优化改进,如加装变频器、优化其传动效率,有效降低了罗茨鼓风机的能耗及损坏风险,提升了其供风效率,在提高生产效率、提高节电率、降低劳动强度等方面取得了显著成效。以下就罗茨鼓风机常见故障及性能优化改进等作一分析与探讨。
1 罗茨鼓风机工作原理及运行注意事项
1.1 罗茨鼓风机工作原理
罗茨鼓风机具有输出风压高、强制送风的特点,其供气总量与叶片数量、转速成正比。以效率较高的三叶罗茨鼓风机为例,其运行更稳定、气体脉动更小、负荷变化更小、机械强度更高、噪音与振动更小,叶轮每转动120°由(1对)2个“啮合”叶轮吸、排气,就像水车的运动一样,“一勺又一勺”地输送定量的空气,无论压力变化与否,均不会影响风机的基础风量;其3个叶片完全相同,与同步齿轮一体安装在2个平行轴上,通过联轴器驱动1对齿轮的相对运动,叶轮也因通轴结构连接而进行相对运动,相对运动的2个叶轮在工作时形成1个密封腔,2个叶轮反向旋转,工作时可连续吸入空气并强制排出,将空气连续输送至管道。
1.2 罗茨鼓风机运行注意事项
1)罗茨鼓风机作为一种高速运转的供风设备,由于其内部结构、运行方式的特殊性,振动无法避免,机壳内部一波又一波的空气脉冲会增大其振动程度,须安装在地面上或稳固的支架上以缓解、吸收振动。
2)新安装或大修后的罗茨鼓风机均应进行空载测试,须在进/排气阀完全打开的情况下进行,保证轴承零件的径向振动速度不超过6.3 mm/s,空载运行约30 min,如果运行正常,无异常振动、烟雾现象及碰撞冲击声,可加负荷测试,正常后方可投运。
3)正常情况下,罗茨鼓风机进风口空气中的微小颗粒浓度应不大于100 mg/m3,保证叶轮之间互相转动时不受阻,但一般工业生产环境中的灰尘较多,空气中颗粒物浓度易超标,这就要求要对风机定期进行检查[1];输送入口气体温度通常不得大于45 ℃,且油箱内润滑油温度一般不能大于100 ℃、轴承温度不大于110 ℃。
4)罗茨鼓风机一般应安装在室内,不应安装在人员密集和经常有人活动的地方,以防止机械伤害或烫伤;罗茨鼓风机闲置不用或存放的情况下要定期手动盘车,每次盘车时多转动几圈,防止年久失修生锈腐蚀及转动不均。
5)巡检时注意检查风机各部件的紧固情况(如定位销是否松动)、风机机体内有无漏油、风机本体有无腐蚀及生锈等,据具体使用情况制定合理的维保制度;每年进行1次大修,更换轴承和相关易损件,并妥善记录维保情况。
6)罗茨鼓风机运行时检查操作中,运行初期整机设备未达到热平衡,润滑油黏度大,易出现噪音及电流过大,一般10 min后这种现象基本上可消失;关机检查操作时,不可以在风机正常工作的情况下突然停机,须缓慢将排气阀打开逐步泄压完成后才停机,以免损坏风机。
2 罗茨鼓风机常见故障及应对
2.1 叶轮/墙板/机壳故障
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