罗茨风机工作原理

罗茨风机工作原理

气源设备的功能是将自身的机械能传给空气．使空气产生压力差而在输送管道内流动，为气力除灰系统提供动力源。    
   气力除灰系统对气源设备有特殊要求，如效率高，风量、风压要满足输送物料的要求，风压变化时对风量的影响要小，等等。燃煤电厂气力除灰系统常用的气源设备有空气压缩机、鼓风机(如离心式、罗茨式和水环式真空泵等。
   罗茨风机分卧式和立式两种。卧式罗茨风机，它由两个渐开腰形转子(空心或实心)、长圆形机壳、两根平行轴组成。机壳可分为带有水冷、气冷和不设冷却装置三类。传动机构是在两轴的同端装有式样和大小完全相同的、且互相啮合的两个齿轮，使主动轴直接与电动机相连，并通过齿轮带动使从动轴作相反方向的转动。每个转子旋转一周，能排挤出两倍阴影体积的空气，因而主动轴每旋转一周就排挤出4倍阴影体积的空气。罗茨风机进、出口合理的布置应为：上端进风下端排风(对卧式而言)，这样可以利用高压气体抵销一部分转子与轴的重力，降低轴承压力，减少磨损。
   罗茨风机的理论风量为qvt=4Aonl，式中A。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πD2／4的1／3，A0＝l／3xπD2／4＝πD2／12。因而，得出理论风量为qvt＝4x(πD2nl)／12＝1／3πD2nl。
   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 qv=ηvqvt=πD3nlηv
    D——腰形转子直径．即转子两顶点间距离，m；
    L--腰形转子的长度，m；
    n——转子转数．rpm；
    ηv——容积效率，一般ηv=0．75-0．85。
   从理论分析可知，只要电动机能带动，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19620～207910Pa之间，风量在0．25－250m3／min(在标准状态下)，一般转速有580、730、960及1450rpm。
   取鼓风机进、出口断面，列出包含有鼓风机机械能的方程，就可得出能量出L：L=∫21
式中，与气体热力学过程有关。由于在罗茨鼓风机内气体为绝热压缩，其能量头L．为鼓风机压缩lJ气体所谓耗茁式中 ：——吸气空间的绝对压力，h；
    ／I——鼓风机出口处气体静压，h；
      c——气体的等熵指数。
   在全压中，动压所占的比重较小，可以忽略表示风机的压强，则鼓风机的有效功宰户．为
      g＼——鼓风机的风量
       卸——鼓风机的静压
       凌风机的轴功率9为
式中 广鼓风机的总效率(绝热效率)，一般
   1．优点
   1)正常情况下，压力的变化对风量影响很小，风机的转速成正比，因此，罗茨风机基本属于定容；
   2)吸气和排气时无脉动，不需要缓冲气罐；
   3)占地面积小，便于布置和安装；
   4)转子与转手之间、转子与壳体之间保留有0.2-0.5mm的间隙，不存在摩擦现象，允许气流含有一定粉尘；
   5)与水力喷射泵及水环式真空泵相比，不存在”排气带水”问题；
   6）运行可靠，维护方便，耐用。
   2.缺陷
   1)噪声大，进、出口需装设消声器；
2)在高真空工况下，叶片间隙漏风加剧，使输送量下降，易造成堵管。