羅茨風機 flash：一次風機節(jié)能改造

　　原標題：一次風機節(jié)能改造

　　前言：

　　某公司4000t/d水泥生產線采用雙系列五級懸浮預熱器，窯頭采用DJGX型四通道低氮燃燒器，具有大推力、低煤耗、低一次風量(約8％)，出口風速高、卷吸二次風能力強，對煤質、物料波動適應性強的特點。煤粉由噴煤管噴出，受軸向和徑向風的作用，軸流風、外旋流風、內旋流風和煤風分別從四個風道噴出，旋流風切向角度的不同，使得各風道與煤風通道之間在軸向和切向的方向上產生不同的風速和出口壓力，使風煤混合均勻而充分，煤粉燃盡率高。與之匹配的一次風機選用羅茨風機，風機參數(shù)見 表1，羅茨風機布置見 圖1。

　　表1 一次風機主要性能參數(shù)

　　圖1 羅茨風機布置示意圖

　　1 存在問題

　　該公司一次風機出口壓力長期控制在56kPa左右，火焰無力度，工況不理想，煤管用風調節(jié)受限制，經常出現(xiàn)窯前飛砂嚴重、窯尾溫度高、熟料質量差、預熱器系統(tǒng)結皮嚴重經常堵塞的狀況，窯頭負壓波動大，一次風機功耗高達110kW以上。

　　經分析認為，頭煤用量較高、煤粉燃燒不充分是造成以上問題的主要原因。煤粉的不完全燃燒造成窯內還原氣氛嚴重，F(xiàn)e?O?還原成的FeO極易與其他氧化物生成低熔點的化合物，形成的結圈和副窯皮不斷脫落，造成熱工制度紊亂。

　　該公司首先在配料和工藝操作上進行了改進，適當提高了熟料飽和比和硅酸率，在保證窯況的情況下，適當減少了頭煤用量，降低了入窯煤粉細度。采取以上措施后，系統(tǒng)結皮堵塞情況有所改善，但窯尾溫度高和煤粉不完全燃燒造成的還原氣氛嚴重的問題仍一直存在。一 次風壓不足、煤粉打散效果不好、風煤混合差是造成頭煤不能充分燃燒的根本原因，因此，需要提高風機出口風壓。目前，一次風機運行基本處于滿負荷狀態(tài)，為了降低風機功耗，考慮到羅茨風機轉速越高，風量、軸消耗功率越大的機械特性，經對比衡量，該公司決定采用空氣懸浮風機對其進行節(jié)能改造，提高風壓和風速，降低運行功耗，既可使火焰明亮有力，煤粉充分燃燒，又可增加火焰韌性和剛度，減少二次風沖擊，減少窯頭負壓波動，提高系統(tǒng)產質量。

　　2 改造過程

　　將原有一次風機的備用風機拆除，在原有的風機底座上安裝空氣懸浮風機，拆除原備用風機管道，對懸浮風機出口管道進行整體設計安裝空氣懸浮風機啟動時必須保 持24000r/min的較高轉速，運行時轉速需控制在24000～27000r/min，為此，增加空氣懸浮風機余風排氣管道和旁路泄壓管道等兩處對空排放管道閥門。余風排氣管道的作用在于當風機壓力傳感器發(fā)生故障或出口閥門被過度操作關閉時，余風排氣閥門將自動開啟排氣，防止風壓過高對風機內部構造帶來損害。點火之初，燃料胴量較少，為防止風機以24000r/min的高速運行時造成出口風壓過高，需手動開啟泄壓閥，調整風機出口壓力，使之形成剛勁有力的火焰。在逐步增加窯頭燃煤用量至正常運行的過程中，要逐漸關小泄壓閥門開度直至零，泄壓閥門的存在對于窯的點火升溫制度至關重要，不宜取消。兩處對空排放管道加裝消音器，降低噪聲污染，將原有的一次風機作為空氣懸浮風機的備用風機。空氣懸浮風機管道布置圖見 圖2。

　　圖2 空氣懸浮風機管道布置示意圖

　　改造后的空氣懸浮離心鼓風機以動壓空氣軸承技術為核心，以高速流體機械為支撐，采用動壓空氣軸承、高速永磁電機、高效葉輪及自動化系統(tǒng)的設計(見 圖3)，完美解決了閃機械摩擦導致的極大的能量損耗及噪聲等問題，可以為窯頭燃燒器提供足夠的風壓和風速空氣懸浮風機采用一體化緊湊型沒汁， 安裝簡單易操作，具有技術先進、性能呵靠、結構簡單、體積小、節(jié)約能源、維護方便的特點。現(xiàn)場布置見 圖4。

　　圖3 空氣懸浮風機內部構造及高效葉輪

　　圖4 空氣懸浮風機現(xiàn)場布置圖

　　3 改進效果

　　改進后電機運行正常，轉速提高，一次風機出口風壓明顯增大，具體運行參數(shù)見 表 2。

　　表2 空氣懸浮風機運行參數(shù)表

　　從 表2可看出，空 氣懸浮風機轉速較高，一次風機經改造后，外軸流風、外旋流風和內旋流風的風壓基本能達到50～60kPa，出口風壓明顯變大，可維持在60kPa以上，較改造前提高至少4kPa。改造后，電機電流、功率均較小于額定值，風機運行穩(wěn)定無異常。火 焰形狀調整靈活，窯內火焰的形狀與長度可控制在合理的范圍內，確保窯內燒成帶的長度和燒成溫度，火焰順暢有力、形狀穩(wěn)定，提高了窯煅燒的穩(wěn)定性。

　　風壓、風速的提高，保證了煤粉的充分燃燒，窯前明亮，熟料結粒均勻、敏密，熟料升重提高，篦冷機料層穩(wěn)定，二次風溫基本可控制在1150℃左右，有利于系統(tǒng)工況的穩(wěn)定。同時，有效改善了風煤混 合效果，煤粉的充分燃燒使得窯內還原氣氛得以改善，窯尾溫度下降．減少了預熱器系統(tǒng)結皮，穩(wěn)定了系統(tǒng)熱工狀態(tài)。

　　4 結語

　　改造后，空氣懸浮風機運行功率基本在85kW左右 ，比羅茨風機節(jié)電30kWh/h(見 表3)，噪聲由107dB降至76dB，降噪效果顯著。

　　表3 一次風機技改前后運行電耗對比(2021年5月)

　　生產實踐表明，空氣懸浮離心鼓風機是一種高效節(jié)能的新型環(huán)保離心鼓風機，可應用于水泥回轉窯粉塵物料輸送、氣體輸送等生產環(huán)節(jié)，具有節(jié)能降噪、免維護和半永久使用壽命等優(yōu)點，是風機節(jié)能改造的理想設備之一。

　　作者：趙小雷

　　來源：《莒縣中聯(lián)水泥有限公司》

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羅茨風機 flash：什么原因導致洗煤羅茨鼓風機不能正常工作

　　原標題：什么原因導致洗煤羅茨鼓風機不能正常工作

　　錦工機械給大家介紹一下什么原因導致洗煤羅茨鼓風機不能正常工作

　　什么原因導致洗煤羅茨鼓風機不能正常工作：

　　洗煤羅茨鼓風機的齒輪是驅動整個機器的動力，如果齒輪壞了，后果不堪設想。因此，要使用這臺機器設備，必須明白，洗煤羅茨鼓風機設備的齒輪是驅動整個機器的動力，如果發(fā)生故障，必須知道故障問題的原因，才能更好地解決問題。

　　第一，軸承損壞

　　軸承損壞可能會導致齒輪無法轉動。軸承是洗煤羅茨鼓風機的重要組成部分，每個羅茨鼓風機的頭部有4個軸承，軸承放在葉軸兩端，軸承受損，葉輪卡住，齒輪無法轉動。

　　第二，轉軸損壞

　　旋轉軸是通過葉輪水平軸的葉輪零件。轉子軸，部分是整體成型，部分是組裝，轉子軸的磨損，變形影響葉輪的旋轉，還影響齒輪的旋轉。

　　第三，齒合間距太小，齒輪不轉動，羅茨鼓風機組件的間隙標準高，需要根據(jù)設計要求進行調整。

　　第四，定位孔的位置不正確

　　大修后的洗煤羅茨鼓風機(例如葉輪和軸的更換)可能會導致齒輪組位置不正確，如果齒輪組位置不正確，則需要根據(jù)齒輪的位置重新設計孔。如果定位不正確，安裝在齒輪上，可能會出現(xiàn)齒輪不能正常旋轉的情況。

　　第五，葉輪卡住

　　由于洗煤羅茨鼓風機的葉輪受損，齒輪和葉輪都位于兩個箱子內，齒輪損壞的原因可能是葉輪故障或葉輪安裝后沒有檢查，齒輪不動的情況發(fā)生。這可能是因為葉輪旋轉時發(fā)生卡頓，一定要及時處理。

　　綜上所述，這就是為什么洗煤羅茨鼓風機齒輪不能正常工作的原因，了解這些后，可以判斷自己的設備運行中可能出現(xiàn)的這種問題。

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羅茨風機 flash：羅茨風機幻燈片.ppt

　　浙江大學專用 化工機械 原理 浙江大學專用 視覺圖： §1.1 羅茨鼓風機 浙江大學專用 Flash動畫羅茨鼓風機.swf 浙江大學專用 原理： 羅茨鼓風機系屬容積回轉鼓風機，利用兩個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉壓縮機。這種壓縮機靠轉子軸端的同步齒輪使兩轉子保持嚙合。轉子上每一凹入的曲面部分與氣缸內壁組成工作容積，在轉子回轉過程中從吸氣口帶走氣體，當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時，因有較高壓力的氣體回流，這時工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉子依次交替工作。兩轉子互不接觸，它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封，故排出的氣體不受潤滑油污染。 浙江大學專用 結構： 按轉子的形狀，羅茨鼓風機分為兩葉型和三葉型。三葉型轉子每轉動一次由 兩 個轉子進行三 次吸、排氣。與二葉型相比，氣體脈動性小，振動也小，噪聲低。 　　由于周期性的吸、排氣和瞬時等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動，因而會產生較大的氣體動力噪聲。此外，轉子之間和轉子與氣缸之間的間隙會造成氣體泄漏，從而使效率降低。羅茨鼓風機的排氣量為0.15～150立方米/分，轉速為 150～3000轉/分。單級壓比(壓氣機的出口總壓與進口總壓之比 )通常小于1.7，最高可達2.1，可以多級串聯(lián)使用。 浙江大學專用 特點： 其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內加以調節(jié)時流量(單位時間通過流管內某一橫截面的流體的體積，稱為該橫截面的體積流量。簡稱為流量，用Q來表示。 )之變動甚微，壓力選擇范圍很寬，具有強制輸氣的特點。輸送時介質不含油。結構簡單、維修方便、使用壽命長、整機振動小。 　 這種鼓風機結構簡單，制造方便，適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓，也可用作真空泵。由于周期性的吸、排氣和瞬時等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動，因而會產生較大的氣體動力噪聲。 浙江大學專用 根據(jù)流體力學理論，氣體的流動過程將伴隨著損失。例如，氣體流過節(jié)流裝置后，氣流的壓力會相應減少，也就是它們損失了風機的有用功(如在機械中：任何機械本身都受到力的作用，相對運動的零件間又存在摩擦，所以使用任何機械，除了做有用功外，都不可避免地要做額外功，記作W額外。這時動力所做的總功等于有用功加額外功。有用功跟總功的比值叫機械效率。而我們需要的、有價值的功，叫做有用功，實驗表明總功大于有用功 )　　 工作介質、運行調節(jié)及節(jié)能： 羅茨鼓風機輸送介質為清潔空氣，清潔煤氣，二氧化硫及其他隋性氣體(指性質穩(wěn)定，不與其他元素化合，僅以單個原子形式存在的氣體。惰性氣體共有六種，按照原子量遞增的順序排列，依次是氦、氖、氬、氪、氙、氡。 )，鑒于具有上述特點，因而能廣泛適應冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。 浙江大學專用 由于上述的這一切都是在風機輸送氣體的過程中發(fā)生的，也就是浪費了風機的能量。 浙江大學專用 風機工況點是風機在某一轉速下的性能曲線與管網阻力特性線的交點。風機實際運行時，并非永遠停留在設計工況點上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化，也就是風機實際上處于變工況下工作。要想使風機的風壓或風量達到某一目標值，就需要對風機或管網進行為人為地控制，亦稱調節(jié)。通過有效地調節(jié)，實現(xiàn)在保證風機能夠穩(wěn)定工作的條件下，既要滿足生產對流量或壓力的要求，又能最大限度地節(jié)能。簡言之，調節(jié)的目的就是滿足性能要求，擴大（穩(wěn)定）工況，實現(xiàn)節(jié)能，防止喘振。 　　風機采用不同的調節(jié)方式都可達到同一目的，但節(jié)能效果各不相同。 浙江大學專用 根據(jù)理論分析及實踐證明，可得出如下4個方面的結論。 　　（1）對于鼓風機和壓縮機，出口節(jié)流調節(jié)方式耗功最多。盡管相對流量Qr（實際流量Q與設計流量Q0之比）減少時，功率亦相應減少。如當Q=0.65 Q0時，所對應的功率減少到原來的80%左右，但與其它調節(jié)方式相比，耗能仍居首位。 　　（2）如果相對流量變化不大時（或稱調節(jié)深度小時），幾種調節(jié)方式耗功差別不大。即調節(jié)方式對節(jié)能效果影響不大，甚至不僅不節(jié)能，反而因調節(jié)裝置的存在多耗功（如液力耦合器）。 　　（3）一般來說，調節(jié)深度越大，節(jié)能效果越顯著。因此，要慎重選擇調節(jié)方式，以期獲得最大效益。 浙江大學專用 （4）變速調節(jié)曲線接近理想曲線。所以，變速調節(jié)方式優(yōu)越，特別是采用變頻電動機調速的節(jié)能方案為最佳，但需要增設變頻裝置。對于中小容量的變頻調速建議積極試用；由于大容量高電壓變頻調速裝置價格較高，應結合具體情況，綜合比較，決定取舍。總之，既要考慮調節(jié)性能，也要考慮設備初投資、可靠性及經濟性等，全面評價調

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