罗茨风机是一种容积式风机,通过两个相互啮合的转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体。它的名字来源于其发明人罗茨兄弟。这种风机在工业生产中应用广泛,例如用于污水处理、水产养殖曝气、气力输送以及某些冶炼过程。它最突出的特点是当风机转速一定时,其输送的风量也基本保持恒定,不受管道压力变化的影响。
要理解它的工作过程,可以将其想象成两个相互配合的“8”字形转子。这两个转子由精密的齿轮驱动,在箱体内以相同的转速反向旋转。它们之间以及转子与箱体之间都保持着极小的间隙,互不接触。当转子旋转时,气体从进风口被吸入到转子与箱体形成的空间内。随着转子的转动,这个空间被封闭并推向出风口一侧。在出风口,由于压力较高,气体被强行排出。这个过程连续不断地进行,从而实现了气体的连续输送。
罗茨风机的主要构成部件包括:
1、机壳:这是风机的主体结构,通常为铸铁材质,为转子和其它部件提供支撑和密封空间。
2、转子:通常有两个,是风机的核心工作部件,形状为三叶或二叶型,现在三叶转子更为常见,因其运转更平稳、噪音更低。
3、同步齿轮:安装在转子轴端,确保两个转子在转动时始终保持精确的相位关系,避免相互接触。
4、轴承:支撑转子轴,保证其平稳旋转。
5、密封件:用于防止润滑油泄漏和气体泄漏。
6、润滑系统:负责为齿轮和轴承提供润滑和冷却。
在使用罗茨风机时,用户可能会遇到一些常见问题。例如,风机为什么有时会发出异常的噪音或产生剧烈的振动?这通常是由几个原因造成的。转子之间的间隙或转子与机壳之间的间隙可能因长期运行或异物进入而发生了变化,导致摩擦。地脚螺栓或其它连接部件可能出现了松动。再者,轴承磨损过度也会引起振动和噪音。如果进口过滤器堵塞,导致进气不足,风机也会因负载不均而产生异响和振动。
另一个常见问题是风机出口温度过高。这背后的原因是什么?最主要的原因是内部泄漏增大。当转子间隙因磨损而变大时,高压区的气体会更多地回流到低压区,气体被反复压缩,导致温度急剧升高。润滑不良,无论是润滑油量不足还是油质变差,都会导致齿轮和轴承摩擦产生的热量增加,这些热量会传递给机壳。如果系统管路的压力超出了风机的额定压力,风机会在超负荷状态下运行,这也必然导致温升过高。
面对这些故障,如何进行有效的维修呢?维修工作需要遵循规范的步骤。高质量步深受喜爱是停机并切断电源,确保设备完全停止并做好安全隔离,这是所有维修工作的前提。然后可以进行初步的检查和判断。如果问题是噪音和振动,可以依次检查:地脚螺栓和连接件是否紧固;皮带张力是否合适(如果是皮带传动);倾听声音来源,初步判断是轴承问题还是内部转子问题。如果问题表现为温度过高,则应先检查润滑油油位和油质,观察是否浑浊或含有金属碎屑。检查进口过滤器是否清洁,用压力表确认系统背压是否在风机铭牌标注的额定范围内。
对于更深入的维修,例如需要拆卸风机本体时,建议由专业人员进行。拆卸后,维修工作的核心通常围绕几个关键点展开:
1、间隙调整:这是罗茨风机维修中最关键、技术要求出众的环节。需要使用塞尺等专业工具,严格按照设备技术手册的要求,测量和调整转子与转子之间的啮合间隙、转子与机壳的径向间隙以及转子与端盖的轴向间隙。所有间隙都多元化调整到标准范围内,间隙过大会导致风量和效率下降、温度升高;间隙过小则存在转子卡死的风险。
2、轴承和密封件的更换:一旦发现轴承游隙超标、滚道出现点蚀或保持架损坏,就多元化更换新的轴承。同样,老化的油封和气封也应及时更换,以防止润滑油泄漏和气体互串。
3、同步齿轮的检查:检查齿轮的啮合面是否有点蚀、磨损或裂纹。轻微的磨损可以继续使用,但如果损伤严重,会影响转子同步精度,多元化成对更换。
4、转子清理与检查:清除转子表面附着的积碳或污垢,检查转子型线是否有磕碰或磨损痕迹。轻微的损伤可以用油石小心修磨,严重的损伤则可能需要专业厂家修复或更换转子总成。
为了尽可能减少故障的发生,日常的维护保养至关重要。维护工作可以形成一套规范的流程:
1、每日巡检:在风机运行期间,通过听、摸、看、闻的方式进行检查。听有无异常噪音;用手背轻触机壳感知振动和温度是否异常;看润滑油油镜的油位是否正常;闻有无电线或橡胶的焦糊味。
2、定期更换润滑油:严格按照说明书规定的周期和油品牌号更换润滑油。高质量次投入运行的新风机,建议在运行200小时后进行首次换油,之后可以根据工况每运行2000至4000小时更换一次。
3、保持进气清洁:定期清洁或更换进口空气过滤器的滤芯。堵塞的滤芯会增加进气阻力,导致风机性能和效率下降。
4、保证通畅的泄压:对于间歇运行或流量变化较大的工况,务必确保泄压阀(安全阀)工作正常,能够在超压时可靠地打开,保护风机不受损坏。
关于风机的选型和使用,一个常见的问题是:是不是风机的转速越高,产生的风压就越大?这是一个常见的误解。实际上,罗茨风机属于容积式风机,其产生的压力并非由风机本身决定,而是取决于后端管道系统的阻力。风机就像一台“气体输送泵”,它提供固定的流量,而压力是系统阻力强加给风机的。转速主要影响风量,在相同工况下,转速越高,单位时间内输送的气体体积(风量)就越大。风机自身并不能值得信赖地产生压力,它有一个出众允许工作压力,如果系统阻力超过这个限值,就多元化通过泄压来保护设备,否则电机可能过载,甚至损坏风机。在选择风机时,需要根据实际需要的风量和系统所能产生的创新阻力来匹配型号,确保风机在高效、安全的区间内运行。
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