鋒速達通風降溫系統
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車間通風設備_逆流冷卻技術在羅茨鼓風機中的應用羅茨風機在設備
一、前言
羅茨鼓風機是一種容積式壓縮機械，其內部不對氣體產生壓縮，依靠系統的高壓氣體瞬時回流產生升壓。因此，它具有強制排氣的特性，加之輸送的介質不受油污染，結構簡單，維護方便，廣泛應用于國民經濟各部門�！ ×_茨鼓風機的工作原理決定了本身具有較高的排氣溫度，且隨排氣壓力的升高而升高。過高的排氣溫度會加大葉輪和機殼的熱膨脹，縮小葉輪與葉輪、葉輪與機殼、葉輪與前后墻板的工作間隙，影響羅茨鼓風機的安全運行。另外，通過傳熱將使潤滑油、軸承和齒輪溫度上升，降低羅茨鼓風機運行的可靠性。因此，羅茨鼓風機的升壓往往受到排氣溫度的限制。采用逆流冷卻技術可有效降低羅茨鼓風機的排氣溫度，提高排氣壓力(在強度、剛度允許范圍內)，擴大單級羅茨鼓風機的應用范圍。同時，也可降低羅茨鼓風機的噪聲。
二、理論分析
逆流冷卻是從羅茨鼓風機排出的高溫度壓氣體中引出部分氣體，經過冷卻器冷卻后，通過機殼的回流槽進入由機殼、葉輪、前后墻板組成的封閉腔，使該腔內的氣體壓力瞬時達到或接近排氣壓力，避免氣腔與出口系統接通時高溫高壓氣體瞬時回流產生沖擊，從而降低羅茨鼓風機排氣溫度和脈動噪聲。其原理如圖1所示。
(暫無圖片)
圖1 逆流冷卻羅茨鼓風機工作原理圖
在位置(a)，進口狀態(壓力po、溫度To、質量流量mo)下的氣體隨羅茨鼓風機運轉進入風機吸氣腔，其壓力下降至ps，由于吸、排氣腔存在一定的壓差，極少量高溫氣體(溫度Td、質量流量md)泄漏至吸氣腔，與其相混合。 在位置(b)，吸氣過程完成，其溫度上升至Ts,車間通風設備，此時的氣體狀態參數為：壓力ps、溫度Ts、質量流量 mo+md�！ ≡谖恢�(c)，吸氣腔與逆流通道(機殼回流槽)，接通，冷卻后的高壓氣體(壓力pd、溫度Tr、質量流量mr)通過機殼回流槽，使該封閉腔內的氣體壓力上升至pd(或接近pd)溫度上升至Td。此時的氣體狀態參數：壓力pd、溫度Td、質量流量mo+md+mr�！ ≡谖恢�(d)，閉腔與排氣腔接通，氣體隨羅茨鼓風機運轉被推至排氣口，進入輸送系統�！ ×_茨鼓風機采用逆流冷卻技術的主要目的是降低排氣溫度，提高排氣壓力。
其排氣溫度計算公式推導如下：
假設羅茨鼓風機運轉過程存在下述條件：
(1)風機與外界無熱交換；
(2)氣體回流瞬時完成。
其過程狀態方程為：
PoVt=mtRTo
,負壓風機工程; (1)CpmoTo+CpmdTd=Cp(mo+md)Ts
,玻璃鋼負壓風機; (2)PsVt=(mo+md)RTs
(3)Cv(mo+md)Td+CpmrTr=Cv(mo+md+mr)Ts
(4)PdVt=(mo+md+mr)RTd
(5)ηv=mo/mt
(6)式中 ηv——容積效率mt——理論質量流量 由(1)～(6)可導出風機理論排氣溫度公式為： Td=(ηv+ε-1)kTo/〔kηv+(ε-1)To/Tr〕
(7) 式中 ε=Pd/Po，k——絕熱指數 羅茨鼓風機無逆流冷卻時理論排氣溫度公式為： Td′=(ε-1)(k-1)To/(kηv)+To
(8) 以我廠的RD—125風機為例，設其轉速為1750r/min，進口狀態為標準吸氣狀態，氣體逆流冷卻后的溫度為40℃，進行理論排氣溫度比較(見圖2)，可得出在相同升壓下采用逆流冷卻技術時的理論排氣溫度(曲線Ⅰ)比無逆流冷卻時的理論排氣溫度(曲線Ⅱ)要低，升壓越高越明顯。
(暫無圖片)
圖2 升壓與理論溫度曲線圖
三、設計要點
當羅茨鼓風機升壓受到排氣溫度限制，而強度、剛度及軸承壽命又允許其升壓進一步提高時，即可采用逆流冷卻技術降低排氣溫度，提高升壓。其設計步驟簡要介紹如下�！ �1.計算軸和葉輪的強度、剛度及軸承、齒輪壽命，確定其允許升壓范圍�！ �2.設定逆流氣體經冷卻后的溫度，根據公式(7)計算各升壓點下的排氣溫度，再結合強度、剛度和軸承、齒輪壽命允許的升壓，綜合確定其最高升壓�！ �3.計算逆流氣體
中國風機產業網 力量晉升泵作為一種低能耗高效的粉狀物料垂直輸送設備，已廣泛運用在冶金、煤炭開采、水泥等行業。
羅茨風機作為力量晉升泵的主要氣源設備，提供應晉升泵輸送動力，把物料源源不斷通過輸送管送至需要高度。羅茨風機風壓一般在55kPa～80kPa之間，風量大小取決于晉升泵輸送量大小。
首先要檢查羅茨風機運轉是否正常，精密焊管風機本體、送風管道和軟連接有無漏風點，排放閥門是否封閉，安全閥的排放壓力值設定是否準確，還要檢查單向閥是否正常打開。假如因上述原因導致風壓不足，則物料輸送高度可能會達不到實際需要而造成堵料。
給氣化室供給的二次風，博山水泵配件是匡助物料始終處于流化狀態的動力，一般二次風也是由羅茨風機供給。
但在氧化鋁輸送實際使用時，因為氧化鋁顆粒細，密度大，一次風和二次風由統一個設備供風，會泛起風壓和風量分配不勻題目，主要是二次風風壓不足，致使氧化鋁流化層過低而不能自動流到輸送管喇叭口四周，造成物料滯留在泵體內。
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