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原標(biāo)題：大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的流量特性及噪音
三葉羅茨風(fēng)機(jī)是我國從國外引進(jìn)開發(fā)的一種新型羅茨風(fēng)機(jī)，運行穩(wěn)定，氣流脈動小，特別是大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)，容積效率高、機(jī)械功率損失小，已經(jīng)成為企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。例如國內(nèi)的二級生物污水處理廠曝氣工藝使用羅茨風(fēng)機(jī)送氣；氯堿化工企業(yè)氫氣處理工序使用大容量三葉羅茨風(fēng)機(jī)輸送氫氣等。大容量三葉羅茨風(fēng)機(jī)由于自身結(jié)構(gòu)特點，工作時產(chǎn)生強烈噪聲。改進(jìn)風(fēng)機(jī)流量特性，減小噪聲是制造高質(zhì)量的大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)亟待解決的問題。
1 流量特性
1. 1內(nèi)泄漏
國內(nèi)生產(chǎn)的三葉羅茨風(fēng)機(jī)以銷齒圓弧(漸開線葉型）為主。風(fēng)機(jī)的容積效率U受內(nèi)泄漏流量、外泄漏流量、實際流量g,等參數(shù)影響。
風(fēng)機(jī)運行時，排氣腔壓力遠(yuǎn)大于進(jìn)氣腔壓力排氣腔氣體通過葉輪與葉輪、葉輪與機(jī)殼以及葉輪與墻板之間的間隙向進(jìn)氣腔泄露。葉輪與葉輪之間的間隙、葉輪與機(jī)殼之間的間隙對內(nèi)泄漏流量。影響較大，是決定三葉羅茨風(fēng)機(jī)內(nèi)泄漏流量込的主要因素。
1. 2外泄漏
外泄漏流量與風(fēng)機(jī)的工作壓力比e、排氣壓力 ^有關(guān)。增大外泄漏流量仏隨之增大。大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)常采用組合密封結(jié)構(gòu)，減小風(fēng)機(jī)的實際流量。
Qs=Qtk – (Qbi + Qbj) (1)
式中^ 一風(fēng)機(jī)的理論流量，m3 /min 1. 3容積效率
三葉羅茨風(fēng)機(jī)的容積效率
^=Qs/Qth (2)
2 回流壓力
羅茨風(fēng)機(jī)的回流壓力變化影響風(fēng)機(jī)的振動與噪聲。羅茨風(fēng)機(jī)運行時，風(fēng)機(jī)的基圓容積與排氣口接通后，排氣端的高壓氣體向基圓容積內(nèi)回流，引起回流沖擊，產(chǎn)生強烈噪聲?；亓骺p隙的面積變化，在一定程度上反映回流沖擊的強弱。
3 風(fēng)機(jī)的減噪
羅茨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲，主要是氣體動力性噪聲和機(jī)械噪聲。
3. 1氣體動力性噪聲
大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的氣體動力性噪聲，包括旋轉(zhuǎn)噪聲、潤流噪聲和共鳴聲，噪聲的強弱反映了風(fēng)機(jī)的流體特性。
旋轉(zhuǎn)噪聲與氣流脈動。葉輪旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)機(jī)的進(jìn)排氣腔容積不斷發(fā)生由大變小、由小變大的周期性變化，進(jìn)、排氣流動具有脈動性。氣流脈動作用于周圍介質(zhì)，引起壓力脈動.葉輪 逐個掃過進(jìn)、排氣口，對氣流產(chǎn)生干擾，也引起壓力脈動。當(dāng)基圓容積與排氣口接通時，回流沖擊造成劇烈的壓力脈動。這些周期性壓力脈氣流脈動作用于周圍介質(zhì)，引起壓力脈動。葉輪逐個掃過進(jìn)、排氣口，對氣流產(chǎn)生干擾，也引起壓力脈動。當(dāng)基圓容積與排氣口接通時，回流沖擊造成劇烈的壓力脈動。三葉羅茨風(fēng)機(jī)的氣流脈動小于兩葉羅茨風(fēng)機(jī)，所以其振動、噪聲小于兩葉羅茨風(fēng)機(jī)。
?。?）渦流噪聲（紊流噪聲）
在葉輪及機(jī)殼流道表面，使氣流突然減速或方向發(fā)生突變的地方，形成漩渦漩渦在流動過程中進(jìn)一步分裂成一系列更小的潤流.渦流變化頻率很高，具有隨機(jī)性。渦流噪聲具有中高頻性質(zhì)，表現(xiàn)出連續(xù)寬頻特性。
?。?）共鳴聲
由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣體渦流運動等因素的影響，氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動。這種脈動與進(jìn)、排氣腔發(fā)生聲學(xué)共振，產(chǎn)生共鳴聲。
3.2機(jī)械噪聲控制
大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)械噪聲包括齒輪嚙合噪聲、軸承噪聲和電動機(jī)噪聲。
同步齒輪工作于高速重載條件下，可以采用硬齒面、磨齒加工，提高同步齒輪精度，減小嚙合噪聲;適當(dāng)提高轉(zhuǎn)子的動平衡精度，減小轉(zhuǎn)子的慣性力、慣性力矩引起的振動、噪聲;選擇合適的軸承類型，裝在前墻板內(nèi)的固定端軸承選擇雙列調(diào)心滾子軸承，增加葉輪部 件剛度，減小振動。
?。?）根據(jù)以上對大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的流量特性及噪聲分析可知：
在不發(fā)生齒形干涉的前提下，采用較大的徑距比/a和面積利用系數(shù)X，能夠有效提高羅茨風(fēng)機(jī)的容積效率適當(dāng)提高葉輪與機(jī)殼的加工精度，減小轉(zhuǎn)子間隙通流面積,也可以減小內(nèi)泄漏、提高容積效率U。
?。?）常規(guī)三葉羅茨風(fēng)機(jī)的排氣口為矩形，可以釆用異型排氣口減小回流沖擊、噪聲。風(fēng)機(jī)的開啟角在最初開啟的10°范圍內(nèi)，回流面積變化比較平緩，回流壓力變化也比較平緩。回流沖擊主要發(fā)生在開啟角的10-25°之間。在開啟角轉(zhuǎn)過30°后，基元容積內(nèi)的壓力等于排氣壓力對于回流沖擊噪聲，風(fēng)機(jī)的減噪設(shè)計 (如預(yù)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、漸擴(kuò)縫隙結(jié)構(gòu)等)應(yīng)從排氣口邊緣算起的30°范圍內(nèi)考慮。
?。?）根據(jù)對國內(nèi)風(fēng)機(jī)試驗、運行情況調(diào)查，大容量風(fēng)機(jī)采取綜合措施降噪，效果較好。高質(zhì)量的大容量三葉羅茨風(fēng)機(jī)必有較好的的流量特性、溫度特性、較高的全絕熱效率和低噪聲。提高風(fēng)機(jī)的熱力學(xué)性能，已經(jīng)成為促進(jìn)風(fēng)機(jī)行業(yè)發(fā)展的研究新內(nèi)容。
根據(jù)以上對大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的流量特性及噪聲分析可知：
(1)在不發(fā)生齒形干涉的前提下，采用較大的徑距和面積利用系數(shù)，能夠有效提高羅茨風(fēng)機(jī)的容積效率適當(dāng)提高葉輪與機(jī)殼的加工精度，減小轉(zhuǎn)子間隙通流面積也可以減小內(nèi)泄漏、提高容積效率U。
(2)常規(guī)三葉羅茨風(fēng)機(jī)的排氣口為矩形，可以釆用異型排氣口減小回流沖擊、噪聲。風(fēng)機(jī)的開啟角在最初開啟的10°范圍內(nèi)，回流面積變化比較平緩，回流壓力 變化也比較平緩?；亓鳑_擊主要發(fā)生在開啟角的10-25°之間。在開啟角轉(zhuǎn)過30°后，基元容積內(nèi)的壓力等于排氣壓力對于回流沖擊噪聲，風(fēng)機(jī)的減噪設(shè)計 (如預(yù)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、漸擴(kuò)縫隙結(jié)構(gòu)等)應(yīng)從排氣口邊緣算起的30°范圍內(nèi)考慮。
(3)根據(jù)對國內(nèi)風(fēng)機(jī)試驗、運行情況調(diào)查，大容量風(fēng)機(jī)采取綜合措施降噪，效果較好。高質(zhì)量的大容量三葉羅茨風(fēng)機(jī)必有較好的的流量特性、溫度特性、較高的全絕熱效率和低噪聲。提高風(fēng)機(jī)的熱力學(xué)性能，已經(jīng)成為促進(jìn)風(fēng)機(jī)行業(yè)發(fā)展的研究新內(nèi)容。
以上內(nèi)容由錦工鼓風(fēng)機(jī)（上海）有限公司（發(fā)布，轉(zhuǎn)載請注明出處。
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摘 要
羅茨風(fēng)機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)機(jī)內(nèi)腔不需要潤滑油、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產(chǎn)養(yǎng)殖和污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是有一對腰形漸開線轉(zhuǎn)子、齒輪、軸承、密封和機(jī)殼等部件組成。
關(guān)鍵字：羅茨鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)子、設(shè)計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成及特點 1
1.2羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理 2
1.3羅茨鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 4
第二章 總體方案設(shè)計 5
2.1設(shè)計要求 5
2.2方案設(shè)計 5
第三章 羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要部件設(shè)計 6
3.1電動機(jī)的選擇 6
3.1.1選擇電動機(jī)類型 6
3.1.2電動機(jī)容量的選擇 6
3.1.3電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設(shè)計 6
3.2.1 V帶的基本參數(shù)計算 6
3.2.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 9
3.3轉(zhuǎn)子設(shè)計 9
3.3.1轉(zhuǎn)子葉型設(shè)計 9
3.3.2轉(zhuǎn)子的干涉檢測 12
3.3.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.4同步齒輪設(shè)計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數(shù) 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設(shè)計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設(shè)計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設(shè)計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設(shè)計 21
第四章 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用與維護(hù) 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
南京羅茨鼓風(fēng)機(jī) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)規(guī)格型號 河南三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī) 供應(yīng)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)
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大流量羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計摘 要羅茨風(fēng)機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)機(jī)內(nèi)腔不需要潤滑油、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產(chǎn)養(yǎng)殖和污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是有一對腰形漸開線轉(zhuǎn)子、齒輪、軸承、密封和機(jī)殼等部件組成。本文主要按照設(shè)計要求對大流量羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計，首先對羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及應(yīng)運領(lǐng)域進(jìn)行了分析；在此分析的基礎(chǔ)上提出適合本課題的設(shè)計方案；接著對羅茨鼓風(fēng)機(jī)各主要部分進(jìn)行詳細(xì)的分析與設(shè)計，包括電動機(jī)的選型、V帶傳動的設(shè)計、轉(zhuǎn)子的分析與設(shè)計、同步齒輪的設(shè)計、軸及軸上零件的設(shè)計與校核以及缸體的設(shè)計，并且編制了本羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用與維護(hù)手冊；最后通過AutoCAD繪圖軟件繪制了該羅茨鼓風(fēng)機(jī)裝配圖及主要零件圖。關(guān)鍵字：羅茨鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)子、設(shè)計、繪圖AbstractRoots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields. The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components. In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software. Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing目 錄摘 要IAbstractII第一章 緒論11.1羅茨鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成及特點11.2羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理21.3羅茨鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域4第二章 總體方案設(shè)計52.1設(shè)計要求52.2方案設(shè)計5第三章 羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要部件設(shè)計63.1電動機(jī)的選擇63.1.1選擇電動機(jī)類型63.1.2電動機(jī)容量的選擇63.1.3電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇63.2 V帶傳動的設(shè)計63.2.1 V帶的基本參數(shù)計算63.2.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計93.3轉(zhuǎn)子設(shè)計93.3.1轉(zhuǎn)子葉型設(shè)計93.3.2轉(zhuǎn)子的干涉檢測123.3.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計123.4同步齒輪設(shè)計133.4.1選精度等級、材料和齒數(shù)133.4.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計133.4.3按齒根彎曲強度設(shè)計143.4.4幾何尺寸計算163.5軸及軸上零件的設(shè)計與選擇163.5.1傳動軸的設(shè)計163.5.2軸承的選擇與校核193.5.3鍵選擇與校核203.6缸體的設(shè)計21第四章 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用與維護(hù)224.1安裝注意事項224.2操作使用注意事項224.3維護(hù)和檢修224.4風(fēng)機(jī)主要故障及原因23總 結(jié)25參考文獻(xiàn)27致 謝280第一章 緒論1.1羅茨鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成及特點羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是有一對腰形漸開線轉(zhuǎn)子、齒輪、軸承、密封和機(jī)殼等部件組成。它的排風(fēng)量大，效率較高；轉(zhuǎn)子由葉輪和軸組成，葉輪又可分為直線形和螺旋形，葉輪的葉數(shù)一般有兩葉、三葉。如圖1-1。圖1-1 羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖（a）兩葉直齒葉型 （b）三葉螺旋齒葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)按結(jié)構(gòu)型式分為立式和臥式結(jié)構(gòu)，均有皮帶輪傳動和聯(lián)軸器傳動兩種，進(jìn)排氣口方向采用上進(jìn)下排方式。羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要由：墻板部、機(jī)殼部、齒輪部
今天小編整理一下關(guān)于羅茨風(fēng)機(jī)流量的問題，很多客戶都會與我們提出一些關(guān)于流量的問題，下面小編精選幾條來為大家進(jìn)行下解讀：
1、羅茨風(fēng)機(jī)的流量是如何定義的？
羅茨風(fēng)機(jī)的流量即為風(fēng)機(jī)單位時間內(nèi)，輸送的氣體體積，一般用m3/min來計量。
2、羅茨風(fēng)機(jī)流量不足和什么相關(guān)？
羅茨風(fēng)機(jī)不足可能是風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了阻塞造成，也有可能是電壓降低造成的流量不足。
3、變頻電機(jī)可以調(diào)整羅茨風(fēng)機(jī)的流量嗎?
羅茨風(fēng)機(jī)是在電機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動的，羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不定，相應(yīng)的傳動軸功率也會發(fā)生變化，也就會影響到羅茨風(fēng)機(jī)的流量，所以，變頻電機(jī)可以用于調(diào)整羅茨風(fēng)機(jī)的流量。
4、出口加裝調(diào)節(jié)閥能夠調(diào)整流量嗎？
調(diào)整風(fēng)機(jī)出口，羅茨風(fēng)機(jī)的流量不會發(fā)生變化，但是壓力會有所提升，氣體流動速率提升，單位時間內(nèi)輸送的氣體流量不會發(fā)生變化。
5、超壓對羅茨風(fēng)機(jī)的流量有影響嗎？
超壓對于容積式風(fēng)機(jī)的電機(jī)有一定的損壞，而對于流量不會產(chǎn)生影響，超壓極易造成風(fēng)機(jī)跳車，所以，如果我們在使用羅茨風(fēng)機(jī)時存在超壓的情況，一定要進(jìn)行降壓處理維護(hù)。
6、如果調(diào)控羅茨風(fēng)機(jī)的流量呢？
我們上面說到出口調(diào)節(jié)閥門不能有效的調(diào)整流量，我們可以加裝回流閥門，回流裝置能夠有效的控制羅茨風(fēng)機(jī)的流量。
小結(jié)：在每個行業(yè)中，工況不同對于羅茨風(fēng)機(jī)的流量要求也不同，一般的企業(yè)咨詢都會有技術(shù)提供的參數(shù)指標(biāo)，然后讓我們幫其進(jìn)行選型，根據(jù)流量、壓力參數(shù)，我們?yōu)榭蛻籼峁┫鄬?yīng)的型號，如果您對于設(shè)備的一些參數(shù)不了解，那您可以將一些工況信息告訴我們的工作人員，我們的工作人員會根據(jù)您的具體情況，為您選擇羅茨風(fēng)機(jī)型號！
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