
羅茨風(fēng)機(jī)_煤氣凈化羅茨風(fēng)機(jī)原理
煤氣凈化羅茨風(fēng)機(jī)原理:煤氣凈化工藝與技術(shù).ppt
煤氣凈化工藝與技術(shù) 1.1 煤氣凈化在煉焦生產(chǎn)中的意義與作用 煤是人類最早利用,而且目前仍然得到最廣泛利用的能源之一。人類利用煤炭資源主要有以下方法: ⑴燃燒:將煤直接燃燒以獲得熱能,如用煤加熱食物、加熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽發(fā)電等。 ⑵氣化:將煤控制在一定條件不完全燃燒以生產(chǎn)煤氣,如發(fā)生爐煤氣、水煤氣等。 ⑶液化:將煤在高溫高壓的條件下進(jìn)行裂解和精制制取液體燃料,如汽油等。 ⑷干餾:將煤在隔絕空氣條件下加熱使其分解,生產(chǎn)焦炭、煤氣和各種化工產(chǎn)品。 焦炭和煤氣是鋼鐵生產(chǎn)、機(jī)械制造和化工合成工業(yè)的重要原料和燃料。從煤氣中回收的化合物主要有氨、粗苯、硫磺和焦油等。 煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭的綜合利用工業(yè),在煤的各種利用方法中,煉焦工藝對(duì)煤的利用程度最高。煤在煉焦時(shí),約有75%左右變成焦炭,另外25%左右則變成煤氣和化工產(chǎn)品。 1.2 煉焦生產(chǎn)基本工藝 焦化生產(chǎn)一般由備煤、煉焦、煤氣凈化和生產(chǎn)輔助設(shè)施組成。 備煤車間的任務(wù)是為焦?fàn)t制備符合煉焦用煤質(zhì)量要求的煤料。備煤車間一般由卸煤、貯煤、配煤、粉碎等工段及帶式輸送機(jī)等組成。有的焦化廠還有洗煤工段。 煉焦車間是將煤加熱煉制成焦炭和煤氣。煉焦車間一般由煉焦、熄焦和篩焦(焦處理)工段組成。有的大型焦化廠還建有干熄焦裝置。 煤氣凈化車間是將焦?fàn)t生產(chǎn)的粗煤氣進(jìn)行凈化并回收化工產(chǎn)品。煤氣凈化車間一般由冷鼓、脫硫、脫氨、脫苯和污水處理等工段組成。 生產(chǎn)輔助設(shè)施包括供水、供電、供汽及產(chǎn)品的檢化驗(yàn)等。 1.3 焦化產(chǎn)品生成過程 將煤裝入焦?fàn)t炭化室后,在隔絕空氣的條件下對(duì)其進(jìn)行加熱,在高溫作用下,煤質(zhì)逐步發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化。 裝入煤在200℃以下蒸出表面水分,同時(shí)析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等氣體。隨著溫度的升高,煤開始軟化和熔融形成膠體狀物質(zhì)(稱為膠質(zhì)層),并分解產(chǎn)生氣體和液體。在600℃以前,從膠質(zhì)層中析出的蒸汽和氣體叫做初次分解產(chǎn)物,主要含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、化合水及初次焦油氣等,含氫量很低。 溫度繼續(xù)升高,膠質(zhì)層開始固化形成半焦。揮發(fā)物從半焦中逸出,進(jìn)一步分解形成新的產(chǎn)物,如氮與氫生成氨,硫與氫生成硫化氫,碳與氫則生成一系列的碳?xì)浠衔锛案邷亟褂偷取?溫度繼續(xù)升高,隨著半焦中的揮發(fā)物不斷逸出,半焦則收縮并變成焦炭。通常情況下,炭化室中焦炭成熟的最終溫度為950~1050℃,焦炭中殘余的揮發(fā)分含量為1%~2%。 1.4 焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率 煉焦生產(chǎn)過程中,焦炭與各種化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率是隨煉焦用煤的質(zhì)量和煉焦時(shí)各種工藝制度的變化而變化的,焦炭與化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率如下:%(對(duì)干煤) 焦炭 75~78 凈煤氣 15~19 焦油 2.4~4.5 化合水 2~4 粗苯 0.8~1.4 氨 0.25~0.35 硫化氫 0.1~0.5 氰化氫 0.05~0.07 吡啶類 0.015~0.025 1.5 影響焦化產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的因素 影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的因素主要是煉焦煤的質(zhì)量和焦?fàn)t操作的各項(xiàng)工藝制度。 裝入炭化室的煉焦煤的質(zhì)量是決定各種產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的主要因素,其中煤料中揮發(fā)分含量及煤料中的氧、氮、硫等元素對(duì)化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量的影響最大。 配煤的揮發(fā)分高,焦油、粗苯以及煤氣的產(chǎn)率就高。煤料中含氧量高,煉焦過程中產(chǎn)生的化合水量就多,煉焦煤的含氮量一般在2%左右。在煉焦過程中,60%左右的氮?dú)埓嬗诮固恐校?5%~20%的氮與氫反應(yīng)生成氨,其余部分則生成氰化氫、吡啶和其他含氮化合物。煤中硫的含量決定了煤氣和焦油中硫化物的含量,通常干煤含硫量在0.5%~1.2%,其中20%~45%轉(zhuǎn)入煤氣中,配合煤的揮發(fā)分越高,煉焦?fàn)t溫越高,轉(zhuǎn)入煤氣中的硫就越多。煉焦煤氣的產(chǎn)率主要取決于煉焦煤料的揮發(fā)分,揮發(fā)分越高,煤氣產(chǎn)率就越大。 1.5影響焦化產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的因素 在煉焦煤料性質(zhì)穩(wěn)定的情況下,煉焦操作及加熱制度的變化對(duì)煉焦化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率也有一定的影響。通常情況下,煉焦?fàn)t溫越高,初次分解產(chǎn)物在與爐墻接觸時(shí)產(chǎn)生的二次裂解就越多,其結(jié)果是焦油中的酚類及中性油類的含量降低,而萘、蒽、瀝青和游離碳的含量增加,焦油的密度增大;當(dāng)二次裂解溫度超過800℃時(shí),在苯類產(chǎn)品中,甲苯、二甲苯等產(chǎn)率減少,苯產(chǎn)率增高。此外,炭化室爐頂空間溫度過高會(huì)造成煉焦化學(xué)產(chǎn)品的二次裂解加劇。若由于裝煤不滿而造成爐頂空間溫度在全過程中偏高,則會(huì)降低焦油、苯和氨的產(chǎn)率,并增加化合水和氰化物的產(chǎn)率,同時(shí)還會(huì)造成甲烷和烴類分解,使煤氣中的氫含量增加,煤氣的熱值下降。焦?fàn)t的壓力制度對(duì)煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率也產(chǎn)生一定的影響。炭化室內(nèi)的壓力大,增大了煤氣泄漏的可能,炭化室內(nèi)負(fù)壓則會(huì)吸入空氣,部分化學(xué)產(chǎn)品在炭化室內(nèi)被燒掉,結(jié)果是煤氣的數(shù)量與質(zhì)量均會(huì)發(fā)
煤氣凈化羅茨風(fēng)機(jī)原理:電爐煤氣凈化羅茨風(fēng)機(jī)的變頻改造應(yīng)用
錳冶煉廠采用羅茨風(fēng)機(jī)作為電爐煙氣凈化系統(tǒng)的煤氣壓縮設(shè)備,目前的控制方式為電機(jī)工頻運(yùn)行,采用羅茨風(fēng)機(jī)的出口閥門調(diào)節(jié),將電爐爐膛壓力控制在要求范圍內(nèi)。此操作方式存在閥門易損、電能浪費(fèi)等缺點(diǎn),為此在項(xiàng)目調(diào)研的基礎(chǔ)上提供整體解決方案,進(jìn)行變頻及自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造。
22.項(xiàng)1項(xiàng)目目概概述述及需求分析
遼寧錦州某金屬公司現(xiàn)有三套20MVA的電爐用于錳冶煉,電爐所產(chǎn)煙氣通過濕法工藝進(jìn)行凈化后,實(shí)現(xiàn)煤氣回收利用。
煤氣凈化及存儲(chǔ)工藝流程如圖1所示,電爐高溫?zé)煔馔ㄟ^凈化塔進(jìn)行冷卻降溫、噴淋洗滌、除塵、脫水處理,凈化后的煤氣通過羅茨風(fēng)機(jī)壓縮升壓,送往煤氣柜進(jìn)行儲(chǔ)存。洗滌循環(huán)水經(jīng)除泥處理后循環(huán)利用,部分污水處理后排放。
羅茨風(fēng)機(jī)出口設(shè)置有回流閥,通過控制閥門開度調(diào)節(jié)凈化系統(tǒng)總風(fēng)力,進(jìn)而控制電爐爐膛壓力在工藝要求范圍內(nèi);出口同時(shí)設(shè)置有點(diǎn)火器,當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)進(jìn)行放散點(diǎn)火,確保系統(tǒng)安全。
電爐在生產(chǎn)過程中,要求爐膛保持在微負(fù)壓狀態(tài);如果出現(xiàn)正壓力,則可能導(dǎo)致膛內(nèi)煙、火外冒;如果負(fù)壓力過低,則可能從爐外吸入過多空氣,煤氣與氧氣燃燒,會(huì)導(dǎo)致煙氣溫度升高,并且降低煤氣使用價(jià)值。爐膛壓力過高或過低(正常范圍-10Pa~5Pa)都存在安全隱患,所以必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制[1]。
煤氣凈化工段的羅茨風(fēng)機(jī)是電爐冶煉生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,羅茨風(fēng)機(jī)吸入氣體的流量及壓力直接影響凈化塔的入口總吸力,進(jìn)而影響電爐的爐膛壓力。現(xiàn)場(chǎng)配套三組煙氣凈化系統(tǒng),每組采用一用一備的工作方式,共六臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī),配置相同。選用天津鼓風(fēng)機(jī)公司的ML系列臥式直聯(lián)羅茨風(fēng)機(jī),進(jìn)氣流量:78.0~478.1m3/min;升壓:9.8~68.6kPa。配套三相異步電機(jī),電壓380V,功率220kW,電流392A,轉(zhuǎn)速985rpm。煤氣凈化羅茨
風(fēng)機(jī)工況圖如圖2所示。
2.2原系統(tǒng)存在問題
現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)運(yùn)行方式為采用ABB軟啟動(dòng)器實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),軟啟動(dòng)器帶有旁路接觸器,啟動(dòng)完成后自動(dòng)切換至工頻旁路運(yùn)行。羅茨風(fēng)機(jī)控制方法為在操作室人工觀察爐膛壓力的儀表顯示信號(hào),并通過電動(dòng)回流閥的手操器,手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開度。當(dāng)爐膛壓力過高時(shí),需增加風(fēng)機(jī)吸力,此時(shí)減小回流閥開度;當(dāng)爐膛壓力過低時(shí),需減小風(fēng)機(jī)吸力,此時(shí)加大回流閥開度。以此保證凈化系統(tǒng)氣體壓力的穩(wěn)定,維持爐膛壓力在安全范圍內(nèi)。煤氣凈化人工控制方法如圖3所示。
該方式主要存在以下弊端:
?。?)煙氣凈化采用濕法工藝,煤氣中包含水汽,加大對(duì)閥門的沖擊損耗,大大縮短閥門的使用壽命;既增加維護(hù)工作量,而且降低生產(chǎn)效率,此點(diǎn)為本項(xiàng)目主要改造訴求。
(2)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)回流閥的開度常在15%~40%范圍調(diào)節(jié),存在節(jié)流損耗,增加了設(shè)備電耗。
?。?)電機(jī)一直處于工頻滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),加大電機(jī)溫升,也將縮短電機(jī)的使用壽命。
(4)需配備監(jiān)控操作工,依據(jù)工人觀察進(jìn)行調(diào)節(jié),既增加生產(chǎn)人員的工作量,操作過程也存在滯后。
圖3煤氣凈化人工控制方法
2.3技術(shù)需求
(1)將原有的工頻運(yùn)行改為變頻運(yùn)行方式,依據(jù)工況直接對(duì)電機(jī)調(diào)速,回流閥全部打開,既避免閥門損耗,也實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
增加PLC控制系統(tǒng),依據(jù)壓力信號(hào)自動(dòng)設(shè)置輸出頻率,實(shí)現(xiàn)爐膛壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)。
?。?)在原有操作面板上增加手動(dòng)頻率給定功能,作為備用操作,要求手動(dòng)調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)高于自動(dòng)調(diào)節(jié)方式。
?。?)在現(xiàn)行的一樓配電室和二樓控制室進(jìn)行工程改造;將配電室原有的三臺(tái)軟啟動(dòng)柜置換為變頻器柜,因空間限制,要求柜體寬度不變,深度可適當(dāng)增加。二樓控制室新增一面PLC控制箱,并對(duì)原有的操作面板進(jìn)行改造。
33.改1自造動(dòng)方控案制變頻調(diào)速方案
針對(duì)以上問題,在深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工段調(diào)查的基礎(chǔ)上,確定變頻調(diào)速改造方案:新增羅茨風(fēng)機(jī)變頻器,引入電爐爐膛壓力信號(hào)、凈化爐前總吸力信號(hào)至PLC,自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,以實(shí)現(xiàn)爐膛的恒壓控制;回流閥作為備用調(diào)節(jié)裝置,正常運(yùn)行時(shí)管道的回流支路關(guān)斷;既可以滿足生產(chǎn)要求還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。煤氣凈化自動(dòng)控制方法如圖4所示。
圖4煤氣凈化自動(dòng)控制方法
3.2風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
羅茨風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)方法如圖5所示,由PLC自控系統(tǒng)、變頻器、壓力變送器組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng),接入爐膛壓力和煤氣在進(jìn)入凈化塔前總吸力兩個(gè)模擬量信號(hào),反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較,依據(jù)工藝要求綜合分析運(yùn)算,實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出量,自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使?fàn)t膛壓力保持在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi),以滿足生產(chǎn)工藝的實(shí)際需求。
圖5羅茨風(fēng)機(jī)改造控制方塊圖
通過控制室原操作面板的兩個(gè)備用按鈕,實(shí)現(xiàn)頻率加
/減輸入,作為手動(dòng)給定功能;當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)偏差時(shí)可以通過手動(dòng)操作進(jìn)行頻率調(diào)節(jié),并具有高優(yōu)先級(jí),保證生產(chǎn)的安全性。
動(dòng)統(tǒng)力配系置統(tǒng)及方功案能
該變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣原理圖(單組)如圖6所示。
圖6動(dòng)力系統(tǒng)電氣原理圖
?。≦S表示隔離開關(guān),F(xiàn)U表示熔斷器,BP表示低壓變頻器,M表示電動(dòng)機(jī)。)
4.2設(shè)備技術(shù)參數(shù)及功能介紹
羅茨機(jī)屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,本項(xiàng)目選用具備恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)功能的ABB低壓變頻器,型號(hào)ACS580,額定電流505A,相比于傳統(tǒng)的變轉(zhuǎn)矩風(fēng)機(jī)選型容量加大一檔配置,以滿足恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的啟動(dòng)特性;并內(nèi)置有PID調(diào)節(jié)功能和通訊信號(hào)接口。
變頻器可以通過PLC控制自動(dòng)給定、或通過面板按鈕手動(dòng)給定,實(shí)現(xiàn)羅茨風(fēng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)。
自動(dòng)給定信號(hào)通過通訊信號(hào)提供,由自動(dòng)控制操作箱中的PLC通過Modbus串口通訊給定。操作箱放置于控制室,內(nèi)置西門子S7-200SMART型號(hào)PLC,接入爐膛壓力和煤氣在進(jìn)入凈化塔前總吸力的模擬量AI信號(hào),組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。操作箱至變頻器之間通訊電纜敷設(shè)距離230米,串行通訊能力完全滿足要求。
手動(dòng)給定信號(hào)通過原操作面板的兩個(gè)備用按鈕控制,該兩個(gè)數(shù)字量DI信號(hào)接入PLC,通過程序?qū)崿F(xiàn)頻率加/減功能,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)頻率調(diào)節(jié)。在PLC程序中設(shè)置手動(dòng)給定的優(yōu)先級(jí)高于自動(dòng)給定功能。
55.項(xiàng)1應(yīng)目用應(yīng)效用果效果
爐膛壓力原有范圍要求是-10Pa~5Pa,通過變頻調(diào)速自動(dòng)控制運(yùn)行后,調(diào)節(jié)效果良好;經(jīng)過和用戶協(xié)商將工藝要求優(yōu)化為-10Pa~0Pa的恒定微負(fù)壓,進(jìn)一步改善電爐的運(yùn)行性能。如圖7所示,隨機(jī)截取兩段儀表數(shù)據(jù),爐內(nèi)壓力分別為-1.35Pa和-3Pa,維持在微負(fù)壓狀態(tài)。
羅茨風(fēng)機(jī)是容積式風(fēng)機(jī)的一種。它由一個(gè)類似橢圓形的機(jī)殼與兩塊墻板包容成一個(gè)氣缸,一對(duì)彼此相互“嚙合”的葉輪,兩個(gè)葉輪等速相向旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中把兩個(gè)葉片之間的空氣擠壓出來(lái),將氣缸內(nèi)的氣體從進(jìn)氣口源源不斷地推移到出氣口,這就是羅茨風(fēng)機(jī)的整個(gè)工作過程。羅茨風(fēng)機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),決定了其風(fēng)壓在一定的流量范圍內(nèi)是近似恒定的,不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變
[2]。
經(jīng)過改造后,由變頻器改變電機(jī)頻率達(dá)到無(wú)級(jí)變速,起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果。而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的,即Q=kN。
其中:Q——風(fēng)量;N——風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;k——系數(shù)。羅茨風(fēng)機(jī)作為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降近似成
正比即△P%≈△N%。
其中:P——功率;N——風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用觀察,正常運(yùn)行周期內(nèi),風(fēng)機(jī)的頻率范圍通常在28Hz~42Hz,最常見是在32Hz~40Hz左右,總計(jì)可以獲25%左右的節(jié)能效果。
不論是從節(jié)能降耗、降低維護(hù)工作量等直接受益,還是從優(yōu)化生產(chǎn)工藝,延長(zhǎng)電機(jī)等設(shè)備的使用壽命,改善電網(wǎng)環(huán)境等間接受益來(lái)說(shuō),羅茨風(fēng)機(jī)的變頻改造都具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和積極意義。
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煤氣凈化羅茨風(fēng)機(jī)原理:羅茨風(fēng)機(jī)工作原理3個(gè)重點(diǎn)3張圖完美解讀!
羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī),主要的動(dòng)力來(lái)源為電機(jī)、柴油機(jī)或者電機(jī)柴油混合式, 選型的主要參數(shù)有風(fēng)量、壓力、轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率等,今天要和大家分享的知識(shí)是其工作原理,該文會(huì)從羅茨風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、注意事項(xiàng)等方面,為大家詳細(xì)講解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理。
1、結(jié)構(gòu)形式
一臺(tái)普通的三葉羅茨風(fēng)機(jī),主要由兩部分構(gòu)成:驅(qū)動(dòng)機(jī)和機(jī)頭,驅(qū)動(dòng)機(jī)是風(fēng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)源,可以是電機(jī)也可以是柴油機(jī),機(jī)頭是羅茨風(fēng)機(jī)的主要工作組件,通過有規(guī)律的運(yùn)轉(zhuǎn),以達(dá)到氣體輸送的目的。
想要了解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理,必須對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)頭結(jié)構(gòu)有充分的了解,機(jī)頭的主要組成部分有:墻板、機(jī)殼、主動(dòng)葉輪、從動(dòng)葉輪、主動(dòng)從動(dòng)齒輪、主副油箱、軸承等,為了大家對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有清洗的認(rèn)知,小編特意整理了一份結(jié)構(gòu)圖供大家參考,如下所示:
2、工作原理
羅茨風(fēng)機(jī)有兩個(gè)葉輪(圖二,圈中部分),在電機(jī)帶動(dòng)下,兩個(gè)葉輪會(huì)相向轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口之后,兩個(gè)葉輪和墻板及機(jī)殼之間會(huì)形成一個(gè)密封的腔室,葉輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),密封腔室里面的空氣會(huì)被壓入排氣口,如此反復(fù)經(jīng)過進(jìn)氣口和排氣口,將外界空氣輸送至目的地。
葉輪與葉輪、葉輪與墻板、葉輪與機(jī)殼之間會(huì)存在一定的間隙,該間隙有固定標(biāo)準(zhǔn)和誤差,誤差過大會(huì)產(chǎn)生其他相應(yīng)的故障問題。在葉輪經(jīng)過排氣口時(shí),在管道前方壓力的作用下,會(huì)將部分氣體通過間隙泄漏至外界,這樣的泄漏,我們稱之為內(nèi)泄漏。
羅茨風(fēng)機(jī)的具體的工作原理流程請(qǐng)看下圖:
3、注意事項(xiàng)
羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī),所以,在運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)之后,風(fēng)量基本不會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)前方壓力稍有變化時(shí),也能夠持續(xù)進(jìn)行空氣輸送。
在長(zhǎng)期使用之后,羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量會(huì)發(fā)生變化,多為風(fēng)量減小,引起的主要原因是:葉輪與葉輪間隙、葉輪與墻板間隙、葉輪與機(jī)殼間隙發(fā)生了變化,造成內(nèi)泄漏增大,進(jìn)而影響羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
為了保證羅茨風(fēng)機(jī)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn),風(fēng)機(jī)的其他組件也起到了非常重要的作用,如:軸承、齒輪等,配合工作的組件出現(xiàn)了異常故障,對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)造成很大的影響。所以,后期使用維護(hù)中,不僅要對(duì)重要組件進(jìn)行細(xì)致維護(hù),其他的配合組件也要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)!
羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理很簡(jiǎn)單,輔助一些圖片,我們能夠?qū)ζ涔ぷ髟碛星逑吹恼J(rèn)知,在理解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理時(shí),首先要掌握其基本結(jié)構(gòu),然后再去掌握其運(yùn)轉(zhuǎn)原理,這樣就能夠很好的掌握羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理了。
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煤氣凈化羅茨風(fēng)機(jī)原理:羅茨風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)介、工作原理、特點(diǎn)、與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別以及安裝和使用
羅茨風(fēng)機(jī)是什么?羅茨風(fēng)機(jī)是一種定容積式風(fēng)機(jī)。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),性能穩(wěn)定等特性,它適用于多種用途,在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。它可以包圍著的一定量的氣體由吸入的一側(cè)輸送到排出的一側(cè),各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位,不會(huì)出現(xiàn)互相碰觸現(xiàn)象,因而可以高速化,基本不需要內(nèi)部潤(rùn)滑。下面賢集網(wǎng)的小編就來(lái)為大家介紹一下羅茨風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)介、工作原理、特點(diǎn)、與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別以及安裝和使用。
羅茨風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)介
羅茨風(fēng)機(jī)是一種容積式鼓風(fēng)機(jī),通過一對(duì)轉(zhuǎn)子的“嚙合”(轉(zhuǎn)子之間有間隙,又不相互接觸)使進(jìn)氣口隔開,轉(zhuǎn)子由一對(duì)同步齒輪傳動(dòng),做反方向運(yùn)動(dòng),將吸入的氣體無(wú)內(nèi)壓縮的從吸氣口推至排氣口。氣體到達(dá)排氣口的瞬間,因排氣側(cè)高壓氣體的回流而被加壓,從而完成氣體輸送。
羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理
簡(jiǎn)單地說(shuō),就是靠一對(duì)葉輪將氣體從一端不停的往另一端強(qiáng)制輸送,達(dá)到輸風(fēng)的目的。這個(gè)原理是由美國(guó)的羅茨兄弟提出的,所以叫做羅茨原理。使用羅茨原理制造的鼓風(fēng)機(jī)就叫做羅茨風(fēng)機(jī)啦。最初羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是一對(duì)兩葉轉(zhuǎn)子,現(xiàn)在基本上都已經(jīng)是3葉羅茨轉(zhuǎn)子,在噪音、震動(dòng)等各方面都有了很大的提高。但是基本原理不變。
1、基本原理
羅茨風(fēng)機(jī)是一種雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)械,兩轉(zhuǎn)子的軸線互相平行,由原動(dòng)機(jī)通過一對(duì)同步齒輪驅(qū)動(dòng),作方向相反的等速旋轉(zhuǎn)。羅茨風(fēng)機(jī)為容積式風(fēng)機(jī),輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例,三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由2個(gè)葉輪進(jìn)行3次吸、排氣。在同步齒輪的帶動(dòng)下風(fēng)從風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口沿殼體內(nèi)璧輸送到排出的一側(cè)。
2、預(yù)進(jìn)氣原理
預(yù)進(jìn)氣壓縮方法,主要是為改善風(fēng)機(jī)的回流沖擊特性提出來(lái)的。在基元容積(葉輪與機(jī)殼及墻板圍成的封閉空間)由進(jìn)氣口向排氣口移動(dòng)的過程中,通過開在機(jī)殼或墻板上的導(dǎo)氣孔口,向其內(nèi)部預(yù)先導(dǎo)入高壓氣體,以便在基元容積與排氣口連通之前,使其內(nèi)部壓力逐漸與排氣口的壓力達(dá)到或接近平衡。
羅茨風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)
1、羅茨風(fēng)機(jī)為容積式風(fēng)機(jī),輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例。
2、三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由 2 個(gè)葉輪進(jìn)行 3 次吸、排氣。與二葉型相比,氣體脈動(dòng)性小,振動(dòng)也小,噪聲低。
3、風(fēng)機(jī) 2 根軸上的葉輪與橢圓形殼體內(nèi)孔面,葉輪端面和風(fēng)機(jī)前后端蓋之間及風(fēng)機(jī)葉輪之間者始終保持微小的間隙,在同步齒輪的帶動(dòng)下風(fēng)從風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口沿殼體內(nèi)壁輸送到排出的一側(cè)。
4、各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位,不會(huì)出現(xiàn)相互碰觸現(xiàn)象,因而可以高速化。
5、風(fēng)機(jī)內(nèi)腔不需要潤(rùn)滑油,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),性能穩(wěn)定,適應(yīng)多種用途,已運(yùn)用于廣泛的領(lǐng)域。
羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行原理:
羅茨風(fēng)機(jī)為容積式風(fēng)機(jī),輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例,三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由2個(gè)葉輪進(jìn)行3次吸、排氣。與二葉型相比,氣體脈動(dòng)性小,振動(dòng)也小,噪聲低。風(fēng)機(jī) 兩 根軸上的葉輪與橢圓形殼體內(nèi)孔面,葉輪端面和風(fēng)機(jī)前后端蓋之間及風(fēng)機(jī)葉輪之間者始終保持微小的間隙,在同步齒輪的帶動(dòng)下風(fēng)從風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口沿殼體內(nèi)壁輸送到排出的一側(cè)。風(fēng)機(jī)內(nèi)腔不需要潤(rùn)滑油,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),性能穩(wěn)定,適應(yīng)多種用途,已運(yùn)用于廣泛的領(lǐng)域。
羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行原理是當(dāng)電機(jī)通過聯(lián)軸器或帶輪帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),安裝在主動(dòng)輪上的齒輪帶動(dòng)從動(dòng)輪上的齒輪,按相反方向同步旋轉(zhuǎn),使嚙合的轉(zhuǎn)子相隨轉(zhuǎn)動(dòng),從而使機(jī)殼與轉(zhuǎn)子形成一個(gè)空間,氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入空間。這時(shí)氣體會(huì)受到壓縮并被轉(zhuǎn)子擠出出氣口,而另一個(gè)轉(zhuǎn)子則轉(zhuǎn)道與第一個(gè)轉(zhuǎn)子在壓縮開始的相對(duì)位置,與機(jī)殼的另一邊形成一個(gè)新空間,新的氣體又進(jìn)入這一空間,被擠壓出,這樣連續(xù)運(yùn)動(dòng)從而達(dá)到鼓風(fēng)的目的。
羅茨風(fēng)機(jī)的工作特性:
由于采用了三葉轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式及合理的殼體內(nèi)進(jìn)出風(fēng)口處的結(jié)構(gòu),所以風(fēng)機(jī)振動(dòng)小,噪聲低。葉輪和軸為整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),葉輪無(wú)磨損,風(fēng)機(jī)性能會(huì)持久不變,從而可以長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,風(fēng)機(jī)容積利用率大,容積效率高,且結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方式靈活多變。在較為合理的選用軸承后,可以使各軸承的使用壽命均勻,從而延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的壽命。風(fēng)機(jī)油封可以選用氟橡膠材料,這樣可以耐高溫,耐磨,延長(zhǎng)使用壽命。
羅茨風(fēng)機(jī)與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別
1、結(jié)構(gòu)上的區(qū)分:羅茨風(fēng)機(jī)一般為鑄造本體,內(nèi)部葉輪為精加工部件組裝 而成,而離心風(fēng)機(jī)多指葉片式那種,有焊接式,鋁合金等。
2、工作原理區(qū)別:羅茨風(fēng)機(jī)是由主機(jī)內(nèi)部主副葉輪擠壓空氣,產(chǎn)生一定壓力的風(fēng)量。離心風(fēng)機(jī)多是利用葉輪的旋轉(zhuǎn),通過離心力作用,將空氣形成一定速度的氣流,達(dá)到所要的風(fēng)量和風(fēng)壓。
3、應(yīng)用上的區(qū)別:羅茨風(fēng)機(jī)因?yàn)槭菙D壓送風(fēng),所以輸出的壓力較高可達(dá)80KPa-100kPa,但風(fēng)量沒有離心風(fēng)機(jī)高。離心風(fēng)機(jī)的離心力因產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同,產(chǎn)生壓力區(qū)別較大,但風(fēng)量大的特點(diǎn)是羅茨風(fēng)機(jī)所不能替代的。
4、材質(zhì)上的區(qū)別:羅茨風(fēng)機(jī)多為鑄鋼,不銹鋼及鍍合金表面處理。而離心風(fēng)機(jī)材質(zhì)則較廣,有鐵板焊接,也有鑄鋁的,不銹鋼,合金材料等等。
一、特點(diǎn)和用途
1、該鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)殼進(jìn)排氣口遮壁線形成螺旋式結(jié)構(gòu)與葉輪頂部的直線所構(gòu)成的三角形進(jìn)排氣口隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)而循序開閉,運(yùn)行噪聲極低并沒有排氣脈動(dòng)的現(xiàn)象。
2、該鼓風(fēng)機(jī)葉輪為三葉直線型,葉輪之間只要確保側(cè)面間隙即可,與同樣尺寸的傳統(tǒng)二葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)相比具有效率高的特點(diǎn)。
3、轉(zhuǎn)子采取特殊外形,便于保持轉(zhuǎn)子間的相互間隙,密封性能大大改善,使效率進(jìn)一步提高。
4、使用精密數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)并對(duì)精度管理采取了完善的措施,對(duì)轉(zhuǎn)子實(shí)施嚴(yán)格的校驗(yàn),保證了本機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)十分平穩(wěn)。
5、該齒輪采用特殊鋼經(jīng)適當(dāng)淬火處理,嚴(yán)格按照高精度齒輪研削制造。因而將來(lái)自齒輪對(duì)產(chǎn)品的不良干擾完全排除。
6、風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用輕工、化工、紡織、冶金、電力、礦井、化肥、石油、煤氣站、港口、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、重油、噴燃、氣力輸送等國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門。
羅茨風(fēng)機(jī)的安裝和使用
1、不應(yīng)把風(fēng)機(jī)安裝在人經(jīng)常出入的場(chǎng)所,以防受傷和燙傷。
2、不應(yīng)把風(fēng)機(jī)安裝在易產(chǎn)生易燃、易爆及腐蝕性氣體的場(chǎng)所,以防火災(zāi)和中毒等事故。
3、根據(jù)進(jìn)排氣口方向和維修需要,基礎(chǔ)面四周應(yīng)留有適當(dāng)寬裕的空間。
4、風(fēng)機(jī)安裝時(shí),應(yīng)察看地基是否牢固,表面是否平整,地基是否高出地面等。
5、風(fēng)機(jī)室外配置時(shí),應(yīng)設(shè)置防雨棚。
6、風(fēng)機(jī)在不大于40℃的環(huán)境溫度下可長(zhǎng)期使用,超過40℃時(shí),應(yīng)安裝排氣扇等降溫措施,以提高風(fēng)機(jī)使用壽命。
7、當(dāng)輸送空氣介質(zhì),其含塵量一般不應(yīng)超過100mg/m3。
8、操作使用注意事項(xiàng)
⑴、 應(yīng)對(duì)風(fēng)機(jī)各部件全面進(jìn)行檢查,機(jī)件是否完整,各螺栓、螺母的連接松緊情況、各緊固件和定位銷的安裝質(zhì)量、進(jìn)排氣管道和閥門安裝質(zhì)量等。
(2)、為了保證鼓風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行,不允許承載管道、閥門、框架等外加負(fù)荷。
(3)、檢查鼓風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的找中、找正質(zhì)量。
(4)、檢查機(jī)組的底座四周是否全部墊實(shí),地腳螺栓是否緊固。
(5)、向油箱注入規(guī)定牌號(hào)之機(jī)械油至油位線之中,潤(rùn)滑油牌號(hào)為N220的中負(fù)荷工作齒輪油。
(6)、檢查電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向是否符合指向要求。
(7)、在皮帶輪(聯(lián)軸器)處應(yīng)安裝皮帶罩(防護(hù)罩),以保證操作使用的安全。
(8)、全部打開鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、排氣口閥門,盤動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子,應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,無(wú)撞擊和磨擦等現(xiàn)象,確認(rèn)一切正常情況下,方可啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)使用。
9、鼓風(fēng)機(jī)空負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)
?、?、新安裝或大修后的風(fēng)機(jī)都應(yīng)經(jīng)過空負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)。
?、?、羅茨鼓風(fēng)機(jī)空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的概念是:在進(jìn)排氣口閥門全開的條件下投入運(yùn)轉(zhuǎn)。
?、?、沒有不正常的氣味或冒煙現(xiàn)象及碰撞或磨擦聲,軸承部位的徑向振動(dòng)速度不大于6.3mm/s。
?、取⒖肇?fù)荷運(yùn)行30分鐘左右,如情況正常,即可投入帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),如發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不正常,進(jìn)行檢查排除后仍需做空負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)。
10、鼓風(fēng)機(jī)正常帶負(fù)荷持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
?、?、要求逐步緩慢地調(diào)節(jié),帶上負(fù)荷直至額定負(fù)荷,不允許一次即調(diào)節(jié)至額定負(fù)荷。
?、啤⑺^額定負(fù)荷,系指進(jìn)、排氣口之間的靜壓差,按銘牌上的標(biāo)定壓力值。在排氣口壓力正常情況下,須注意進(jìn)氣口的壓力變化,以免超負(fù)荷。
?、?、風(fēng)機(jī)正常工作中,嚴(yán)禁完全關(guān)閉進(jìn)、排氣口閥門,應(yīng)注意定期觀察壓力情況,超負(fù)荷時(shí)安全閥是否動(dòng)作排氣,否則應(yīng)及時(shí)調(diào)整安全閥,不準(zhǔn)超負(fù)荷運(yùn)行。
?、?、由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的特性,不允許將排氣口的氣體長(zhǎng)時(shí)間地直接回流入鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口(改變了進(jìn)氣口的溫度),否則必將影響機(jī)器的安全,如需采取回流調(diào)節(jié),則必須采用冷卻措施。 ⑸要經(jīng)常注意潤(rùn)滑油的油量位置,定期檢查,并做好記錄,確保油量。
11、停車
鼓風(fēng)機(jī)不宜在滿負(fù)荷情況下突然停車,必須逐步卸負(fù)荷后再停車,以免損壞機(jī)器,關(guān)于緊急停車原則,用戶可另行擬訂細(xì)則。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的維護(hù)和檢修:
鼓風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行及使用壽命,取決于正確而經(jīng)常地維護(hù)和保養(yǎng),并應(yīng)注意任何事故的苗子,除了要注意一般性維修規(guī)程外,對(duì)下述各點(diǎn)要著重注意。
1、檢查各部位的緊固情況及定位銷是否有松動(dòng)現(xiàn)象。
2、鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體內(nèi)部無(wú)漏油現(xiàn)象。
3、鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體內(nèi)部不能有結(jié)垢、生銹和剝落現(xiàn)象存在。
4、注意潤(rùn)滑和散熱情況是否正常,注意潤(rùn)滑油的質(zhì)量,經(jīng)常傾聽鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行有無(wú)雜聲,注意機(jī)組是否在不符合規(guī)定的工況下運(yùn)行,并注意定期加黃油。
5、鼓風(fēng)機(jī)的過載,有時(shí)不是立即顯示出來(lái)的,所以要注意進(jìn)、排氣壓力,軸承溫度和電動(dòng)機(jī)電流的增加趨勢(shì),來(lái)判斷機(jī)器是否運(yùn)行正常。
6、拆卸機(jī)器前,應(yīng)對(duì)機(jī)器各配合尺寸進(jìn)行測(cè)量,做好記錄,并在零部件上做好標(biāo)記,以保證裝配后維持原來(lái)配合要求。
7、新機(jī)器或大修后的鼓風(fēng)機(jī),油箱應(yīng)加以清洗,并按使用步驟投入運(yùn)行,建議運(yùn)行8小時(shí)后更換全部潤(rùn)滑油。
8、維護(hù)檢修應(yīng)按具體使用情況擬訂合理的維修制度,按期進(jìn)行,并作好記錄,建議每年大修一次,并更換軸承和有關(guān)易損件。
9、鼓風(fēng)機(jī)大修建議由本公司或?qū)I(yè)維修人員進(jìn)行檢修。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要故障及原因:
1、風(fēng)量不足
?、?、葉輪與機(jī)體因磨損而引起間隙增大;排除方法為更換磨損零件。
?、?、配合間隙有所松動(dòng);排除方法為按要求調(diào)整。
?、?系統(tǒng)有泄漏;排除方法為檢查后排除。
2、電動(dòng)機(jī)超載
?、?、系統(tǒng)壓力變化a、進(jìn)口過濾器填塞或其它原因造成壓力增高、形成負(fù)壓(在出口壓力不變情況下,升壓增高)b、出口系統(tǒng)壓力增加;排除方法為檢查后排除。
?、?、零部件不正常所引起a、靜動(dòng)件發(fā)生磨擦;排除方法為調(diào)整間隙。b、齒輪損壞c、軸承損壞;排除方法為更換。
3、溫度過高
①、機(jī)體a、由于壓比值P出/P進(jìn)增大b、由于進(jìn)口氣體溫度增高;排除方法為檢查后排除。c、靜動(dòng)件發(fā)生磨擦;排除方法為調(diào)整間隙。
②、軸承a、軸承損壞;排除方法為更換。b、潤(rùn)滑油過多或不足;排除方法為調(diào)整油量。
③、潤(rùn)滑油a、齒輪嚙合不正常或損壞;排除方法為檢查后調(diào)整或更換。b、軸承損壞c、油質(zhì)欠佳;排除方法為更換。
4、葉輪與葉輪之間發(fā)生撞擊
?、?、輪齒發(fā)生位移;排除方法為調(diào)整間隙并緊固。
?、凇X面磨損因而齒隙增大,導(dǎo)致葉輪之間間隙變化;排除方法為調(diào)整間隙。
③、齒輪與軸松動(dòng);排除方法為更換自鎖螺母。
?、?、主從動(dòng)軸彎曲超限;排除方法為校直或更換軸。
?、荨C(jī)體內(nèi)混入雜質(zhì)或由于介質(zhì)形成結(jié)垢;排除方法為清除雜質(zhì)或結(jié)垢。
?、?、滾動(dòng)軸承磨損,游隙增大;排除方法為更換。
?、?、超額定壓力運(yùn)行;排除方法為檢查超壓原因后排除。
5、葉輪與機(jī)殼徑向發(fā)生磨擦
①、間隙超值;排除方法為調(diào)整間隙。
?、凇L動(dòng)軸承磨損,游隙增大;排除方法為更換。
?、?、主從動(dòng)軸彎曲超限;排除方法為校直或更換軸。
?、?、超額定壓力運(yùn)行;排除方法為檢查超壓原因后排除。
6、葉輪與墻板之間發(fā)生磨擦
?、?、間隙超值;排除方法為調(diào)整間隙。
?、?、葉輪與墻板端面附粘著雜質(zhì)或介質(zhì)結(jié)垢;排除方法為清除雜質(zhì)和結(jié)垢。
以上,就是賢集網(wǎng)小編為您介紹的羅茨風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)介、工作原理、特點(diǎn)、與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別以及安裝和使用。羅茨風(fēng)機(jī)主要是通過V型帶或聯(lián)軸器帶動(dòng)主動(dòng)軸,將機(jī)體內(nèi)的氣體由進(jìn)氣腔推送至排氣腔后排出機(jī)體,達(dá)到鼓風(fēng)的作用;如今在很多領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用,該設(shè)備性能穩(wěn)定,無(wú)喘振,使用壽命長(zhǎng);結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,維修便利,是一款受歡迎的鼓風(fēng)機(jī)。
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